Longueur d’onde (diffusion)

Lors de l’évaluation de la valeur de turbidité par la mesure de l’intensité de la lumière diffusée, la longueur d’onde de la lumière utilisée joue un certain rôle à côté du nombre de particules, leurs granulométrie et indice de réfraction.

L’intensité de diffusion I_sc dépend d’une part de la fonction de diffusion S, qui de son côté ne dépend que du rapport entre le diamètre d et la longueur d’onde λ, et augmente d’autre part au carré de la longueur d’onde :

La tendance globale est une diminution de l’intensité de diffusion à longueur d’onde croissante, comme le montre la figure 35. Vu le domaine de longueurs d’onde généralement utilisé assez étroit (400–900 nm) et l’effet atténuateur du facteur λ² (λ apparaît dans le numérateur et le dénominateur de l’équation), la longueur d’onde n’a finalement pas beaucoup d’effet sur l’intensité de diffusion.

La fonction de diffusion S dépend aussi de la taille d des particules. Les petites subissent un effet plus important de la longueur d’onde, mais il reste modéré tant que leur diamètre reste proche de la longueur d’onde (d ≈ λ). Une exception se présente pour les particules très petites (d << λ) dont la diffusion diminue à 1/ λ⁴ selon la diffusion Rayleigh.

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Fig. 35: Intensité de diffusion en fonction de la longueur d’onde λ

pour deux tailles de particules de SiO₂

(1000 ppm, 90°, n=1.48 dans de l’eau, log.norm. σ=0.6)