EDP Sciences Journals List
Issue J. Phys. France
Volume 49, Number 1, janvier 1988
Page(s) 63 - 75
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphys:0198800490106300

J. Phys. France 49, 63-75 (1988)
DOI: 10.1051/jphys:0198800490106300

Optical coherent backscattering by random media : an experimental study

P.E. Wolf1, G. Maret2, E. Akkermans1 et R. Maynard1

1  Centre de Recherches sur les Très Basses Températures, Centre National de la Recherche Scientifique, avenue des Martyrs, B.P. 166X, 38042 Grenoble Cedex, France
2  ) Hochfeld Magnetlabor, Max-Planck Institut für Festkörperforschung, B.P. 166X, 38042 Grenoble Cedex, France


Abstract
A detailed experimental study of coherent backscattering of light from aqueous suspensions of polystyrene microspheres is presented. Emphasis is on the effects of particle size, of absorption due to added dye and of light polarization on the shape and height of the backscattering cone. For parallel polarization of incident and scattered beams, the scalar diffusion theory, parametrized by the transport mean free path l*, agrees well with our data up to surprizingly large scattering angles (ql * ~ 1) and quantitatively accounts for the rounding of the cones due to absorption. No deviations from the usual Gaussian statistics of scattered fields is observed up to λ/l* ˜ 0.1.


Résumé
Nous présentons une étude détaillée de la rétrodiffusion cohérente de la lumière par des suspensions aqueuses de microbilles de polystyrène. Nous discutons particulièrement les effets, sur la forme et la hauteur du pic de rétrodiffusion, de la taille des particules, de l'absorption - contrôlée par l'addition d'un colorant - et de la polarisation de la lumière. Lorsque les polarisations incidente et détectée sont parallèles, la théorie de diffusion scalaire, caractérisée par le libre parcours moyen de transport l *, rend compte de la forme du pic jusqu'à des angles de (rétro)diffusion étonnement élevés (ql * ~ 1) et de son arrondissement progressif en présence d'absorption. Nous n'observons aucune déviation à la statistique gaussienne habituelle pour le champ diffusé, et ce jusqu'à des rapports λ/l* ˜ 0,1.

PACS
4225 - Wave optics.
4225F - Diffraction and scattering.

Key words
light coherence -- light polarisation -- light scattering -- suspensions