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J. Phys. Colloques
Volume 44, Numéro C10, Décembre 1983
Conférence Internationale sur Ellipsométrie et autres Méthodes Optiques pour l'Analyse des Surfaces et Films Minces / Ellipsometry and other Optical Methods for Surface and Thin Film Analysis
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Page(s) | C10-155 - C10-161 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:19831031 |
J. Phys. Colloques 44 (1983) C10-155-C10-161
DOI: 10.1051/jphyscol:19831031
LIGHT SCATTERING AND REFLECTIVITY OF LIQUID INTERFACES
D. Langevin et J. MeunierLaboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l'E.N.S., 24, rue Lhomond, 75231 Paris Cedex 05, France
Résumé
L'interface entre deux fluides n'est jamais rigoureusement plat, du fait de l'agitation thermique. Ceci modifie les propriétés de réflectivité de l'interface et donne naissance à une diffusion de la lumière. La dépendance en fréquence de la lumière diffusée par les rugosités de surface contient d'intéressantes informations sur la propagation des ondes capillaires. Ceci constitue une méthode très fiable de mesure d'un certain nombre de propriétés de l'interface : tension superficielle, élasticité et viscosité de surface. La réflectivité de l'interface diffère de la réflectivité de Fresnel à cause de l'existence, non seulement d'un profil "intrinsèque" de densité au travers de l'interface, mais également des rugosités de surface. Les différences ne sont habituellement importantes qu'au voisinage de l'angle de Brewster. Mais, lorsque la tension interfaciale est très faible elles peuvent s'observer facilement autour de l'incidence normale. Le problème de la séparation des deux contributions : épaisseur "intrinsèque" et rugosités, est encore mal résolu. Une présentation de ces divers effets de l'agitation thermique aux interfaces liquides sera donnée.
Abstract
Because of thermal motion, a liquid surface is never perfectly flat. This modifies the relectivity properties of the surface and gives rise to scattering of light. The frequency dependence of the light scattered by the surface corrugations contains interesting informations about capillary waves propagation. Several surface properties can be thus measured : surface tension, surface elasticity and viscosity. The surface reflectivity differs from the Fresnel reflectivity not only because of the "intrinsic" density profile across the interface, but also because the surface corrugations are present. The differences are usually only important around the Brewster incidence. But when the surface tension is small they can be easily observed around the normal incidence. A brief summary of these differents aspects of the thermal motion on liquid surfaces will be presented.