Abstract FR:

La diffusion exacerbée de la lumière par un gaz utilise la diffusion élastique et se produit lorsque la distribution spatiale de la densité du gaz n'est pas uniforme. Le champ électrique de cette diffusion est proportionnel à une transformée de Fourier spatiale de la distribution des molécules au vecteur d'onde k, et son intensité mesure le facteur de forme s(k). Dans ce travail, on a mesuré le facteur de forme s(k) dans l'écoulement turbulent d'un jet d'air en fonction du module du vecteur d'onde k depuis les échelles des mouvements microscopiques (10 microns) jusqu'à l'échelle macroscopique de l'écoulement (1 millimètre). Entre ces deux échelles le facteur de forme passe de la valeur unité, caractéristique du gaz parfait, jusqu'à des intensités multipliées par un facteur très important atteignant douze ordres de grandeur. On a observé de façon continue cette transition depuis la diffusion incohérente jusqu'à la diffusion exacerbée. Lorsque la lumière incidente est une lumière visible, l'intensité de la diffusion exacerbée permet l'observation à l'oeil nu. L'amplitude complexe du champ électrique diffusé a été enregistrée en utilisant la détection hétérodyne, et les propriétés d'analycité mathématique de ce signal ont été etudiées en fonction de la variable temps. On utilise cette propriété d'analycité pour extraire une mesure continue de la vitesse du gaz. En outre le signal complexe contient aussi une information sur les mouvements microscopiques : on a mis en évidence cette information et on l'a utilisée pour mesurer un coefficient de diffusion moléculaire en très bon accord avec les données tabulées.