MOLECULAR REORIENTATION MODEL FOR DEPOLARIZED RAYLEIGH SCATTERING IN VISCOELASTIC LIQUIDS

Résumé
On suggère un modèle des mouvements de réorientation dans certains liquides viscoélastiques (principalement les liquides aromatiques à la température ordinaire) dans lequel on caractérise les ailes de la raie Rayleigh dépolarisée par au moins deux temps de relaxation largement séparés, et par une structure fine qui est associée au couplage avec les modes collectifs. Le temps le plus long est relié à un état d'équilibre local dans lequel la molécule non sphérique est incapable de tourner à cause de fortes corrélations anisotropes spatiales (de position) avec ses voisins. Le temps le plus court correspond à une interruption de cet état pendant lequel la molécule tourne presque librement. Ce modèle rend compte des propriétés suivantes : a) On calcule la force du couplage aux modes collectifs en termes de quantités moléculaires seulement. b) On attend un rapport de 1,2 entre le temps de relaxation diélectrique et le temps le plus long qui intervient dans la diffusion de la lumière. c) Les corrections de champ local dues aux corrélations spatiales anisotropes produisent une réduction de l'intensité de la composante fine par rapport à l'intensité que l'on calcule pour des molécules non corrélées. Cette réduction est en accord avec les observations. d) On fournit une estimation grossière du rapport des intensités des composantes fine et large.

Abstract
A model is suggested for the reorientational motion of certain viscoelastic liquids (mostly aromatic liquids at room temperature) in which the depolarized Rayleigh wings are characterized by at least two largely separate relaxation times and a une structure associated with coupling to collective modes. The longer time is related to a local equilibrium state in which the nonspherical molecule is unable to rotate due to strong anisotropic spatial (positional) correlations with its neighbors. The shorter time is associated with a break in this state during which the molecule rotates almost freely. This model accounts for the following features : a) The strength of the binding to collective modes is calculated in terms of molecular quantities only. b) A ratio of 1.2 between the dielectric relaxation and the longer light-scattering time is expected. c) Local-field corrections due to the anisotropic spatial correlations result in the observed reduction of the intensity of the sharper component in comparison with the intensity calculated for uncorrelated molecules. d) A rough estimate is provided for the ratio of intensities of the broader and sharper components.