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Mikroskopische Größen

        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