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Coherent Backscattering from Multiple Scattering Systems

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2010

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Kohärente Rückstreuung von vielfachstreuenden Systemen
Publikationstyp
Dissertation
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Zusammenfassung

The focus of the work presented in this thesis lay on improvements of the experimental techniques for the investigation of multiple scattering phenomena, and in particular the coherent backscattering cone of visible light.
After an introduction in the theory behind the phenomenon of coherent backscattering and a presentation of the setups and the samples used for the investigations, two main experiments are reviewed.
The first experiment, performed with a setup that measures the backscattered light intensity over an angular range of nearly 180°, had been found to apparently violate conservation of energy. However, we were able to reject this by carefully revising the experimental procedure and by comparing the results with an extended theory developed by E. Akkermans and G. Montambaux.
A second part of this work concerned the remodeling of a setup for the measurement of the scattered intensity distribution in a small range around backscattering direction. Althought it was not possible to detect Anderson localization via the entailed rounding of the tip of the backscattering cone, the improved maximum intensity resolution and an enhanced maximum angular resolution or respectively an extended maximum angular range makes the setup a useful and reliable tool to measure the scattering properties of weakly scattering samples with narrow backscattering cones.

Zusammenfassung in einer weiteren Sprache

Der Fokus der in dieser Dissertation vorgestellten Arbeit lag auf der Verbesserung der experimentellen Techniken zur Untersuchung von Phänomenen im Bereich der Vielfachstreuung, insbesondere des Kohärenten Rückstreukonus von sichtbarem Licht.
Nach einer Einführung in die Theorie hinter dem Phänomen der kohärenten Rückstreuung und einer Vorstellung der Setups und der für die Untersuchungen verwendeten Proben werden die beiden Hauptexperimente besprochen.
Bei einem ersten Experiment - durchgeführt mit einem Setup, das die rückgestreute Lichtintentität über einen Winkelbereich von beinahe 180° misst - schien die Energieerhaltung verletzt zu sein. Dies konnten wir jedoch durch eine sorgfältige Revision der experimentellen Prozedur und durch einen Vergleich der Messdaten mit einer von E. Akkermans und G. Montambaux erweiterten Theorie zurückweisen.
Ein zweiter Teil der Arbeit bestand in einem Umbau eines Setups zur Messung der Rückstreuung in einem kleinen Bereich um die Rückstreurichtung. Obwohl es nicht möglich war, Anderson-Lokalisierung durch die damit verbundene Abrundung der Konusspitze nachzuweisen, ist das Setup durch die verbesserte maximale Intensitätsauflösung und die erhöhte Winkelauflösung beziehungsweise den erweiterten Messwinkelbereich ein nützliches und verlässliches Werkzeug zur Messung der Streueigenschaften von schwach streuenden Proben mit schmalen Rückstreukonen.

Fachgebiet (DDC)
530 Physik

Schlagwörter

Kohärente Rückstreuung, Rückstreukonus, Schwache Lokalisierung, Coherent Backscattering, Weak Localization

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Zitieren

ISO 690FIEBIG, Susanne, 2010. Coherent Backscattering from Multiple Scattering Systems [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz
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September 8, 2010
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