Spectre de la lumière doublement diffusée par un gaz

Abstract
After recalling briefly the classical calculation of light scattering by a gas of optically isotropic molecules, we compute the scattering cross-section for light that has been scattered twice by two nearby atoms or molecules (pair polarizability proportional to α2/r 3). We show that this scattering is totally depolarized and that it is proportional to the density squared. Using a Lennard-Jones potential to determine the classical relative trajectories of two particles, we compute the scattered field correlation function. In the expérimental part, we compare the observed intensity for H2, Ar, CH4 and SF6 to the calculated one and to the term due to collisions in the Kerr effect. We find satisfactory agreement except for SF6. The expérimental spectra are compared with theoretical ones, and good agreement is found except for SF6. It is concluded that for H2, Ar and CH4 the α 2/r3 term in the pair polarizability is the dominant one.

Résumé
Après un bref rappel du calcul classique de la diffusion de la lumière par un gaz de molécules optiquement isotropes, on calcule la section efficace de diffusion pour de la lumière doublement diffusée par deux atomes ou molécules très proches l'un de l'autre (polarisabilité du couple en α2/r 3). On montre qu'il s'agit d'une diffusion totalement dépolarisée dont l'intensité est proportionnelle au carré de la densité. En prenant un potentiel de Lennard-Jones pour calculer le mouvement relatif classique de deux particules, on calcule la fonction de corrélation du champ diffusé. Dans la partie expérimentale, on compare l'intensité observée dans H2, Ar, CH4 et SF6 à celle qu'on a calculée et au terme correspondant aux collisions dans les mesures d'effet Kerr. On trouve que le modèle donne des résultats satisfaisants sauf pour SF6. On compare ensuite les spectres expérimentaux aux spectres théoriques, et on trouve qu'il y a bon accord sauf pour SF 6. On conclut que pour H2, Ar et CH4 le terme en α2/r3 pour la polarisabilité du couple est prépondérant.