SPECTRAL DISTRIBUTIONS OF LIGHT SCATTERED IN DILUTE GASES AND GAS MIXTURES

Résumé
L'analyse de la diffusion Rayleigh-Brillouin dans les gaz dilués nécessite un traitement à l'échelle moléculaire quand les longueurs d'onde des fluctuations observées deviennent comparables au libre parcours moyen. On peut formuler un problème de valeurs initiales fondé sur l'équation de Boltzmann linéarisée pour calculer les fonctions de corrélation de la densité quel que soit le rapport de la longueur d'onde au libre parcours moyen. Dans cette communication cette manière d'aborder le problème est appliquée aux mélanges binaires de gaz. La présence de différents modes de fluctuation de la densité entraîne des variations intéressantes du spectre de la lumière diffusée en fonction de la densité et de la polarisabilité de chaque espèce. Comme application spécifique, les résultats des récentes mesures faites sur des mélanges He-Xe par Clark et Benedek sont analysés et on propose une expérience similaire avec des mélanges Xe-A.

Abstract
The analysis of Rayleigh-Brillouin scattering in dilute gases requires a molecular treatment when the wavelengths of the fluctuations observed become comparable to the collision mean free path. An initial-value problem based on the linearized Boltzmann equation can be formulated to calculate density correlation functions at any ratio of the wavelength to mean free path. In the present paper this approach is applied to binary gas mixtures. The presence of different types of density fluctuations causes the spectral distribution of scattered light to have interesting variations with the density and polarizability of each species. As specific applications, results of the analysis of recent measurements on xenon-helium mixtures by Clark and Benedek are discussed and a similar experiment on xenon-argon mixtures is proposed.