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Im vorigen Kapitel ist bereits die entscheidende Bedeutung der
Rotations RAMAN Streuung (RRS) für den RING Effekt deutlich
gemacht worden. In diesem Abschnitt folgt die Darstellung des
physikalischen mikroskopischen Modells, mit dem RRS beschrieben
werden kann. Die Grundlage der folgenden Diskussion ist die Annahme,
daß die inelastische Streuung von Licht an den zweiatomigen Molekülen,
Sauerstoff und Stickstoff, den wesentlichen Beitrag zum RING Effekt
liefert. Dies begründet sich im großen Anteil dieser Moleküle an
der Gesamtheit der (streuenden) Luftmasse (>99%) der
Erdatmosphäre. Die Beschreibung der relevanten Größen basiert auf
der Annahme, daß monochromatisches unpolarisiertes Licht gemessen
bzw. modelliert wird.
Wie bereits in Haug (1996) wird in dieser Arbeit die Terminologie
von Young (1982) genutzt. Hierbei unterscheidet man zunächst
die verschobene und unverschobene Spektralkomponente des gestreuten
Lichts. Anstelle der Bezeichnung RAYLEIGH Linie für die
unverschobene Komponente wird der Begriff CABANNES Linie verwendet.
Die thermischen Bewegungen der Gasmoleküle führen bei dünnen Gasen
zur Verbreiterung der CABANNES Linie. Im Fall von verdichteten Gasen
und Flüssigkeiten spaltet sich die Linie aufgrund von Streuprozessen
an fortlaufenden Schallwellen in ein Duplett auf. Es verbleibt eine
unverschobende Komponente, die durch Streuung an stehenden
Schallwellen entsteht. Man spricht bei diesem Prozeß von BRIOULLIN
Streuung . Die Verbreiterung und Aufspaltung
ist wie bereits erwähnt unter normalen terrestrischen Bedingungen
nicht größer als 10-3 nm (Kattawar et al., 1981). Aus diesem Grund
wird sowohl die Druckverbreiterung als auch die Aufspaltung in das
BRIOULLIN Duplett in dieser Arbeit vernachlässigt. Die CABANNES
Linie kann somit als Resultat rein elastischer Streuung betrachtet
werden.
Marco Vountas