Relazione di fluttuazione-dissipazione generalizzata ... - La Sapienza

Capitolo 6Gli esperimenti difotocorrelazioneIn un tipico esperimento di diffusione un raggio luminoso (polarizzato) èindirizzatosu una regione di fluido dal quale è diffuso, in seguito la radiazionedi diffusione passa per un polarizzatore (ed un eventuale monocromatore) finoad arrivare al rivelatore. Il campo diffuso istantaneo è la sovrapposizionedelle onde diffuse da ciascun centro di diffusione, esso fluttuerà a causa delmoto molecolare. Ci sono vari metodi di studiare la dipendenza dal tempodi tali fluttuazioni che dipendono dalla scala di tempo delle fluttuazionistesse, ad esempio si può impiegare un monocromatore per studiare la densitàspettrale della radiazione diffusa, questo metodo è adatto a studiareprocessi molecolari rapidi (nella scala di tempi ∼ 10 −8 ÷ 10 −11 s). Diversamentele tecniche di fotocorrelazione omodina o eterodina (che illusteremonel seguito) sono adatte allo studio di processi più lentidi∼ 10 −6 senonprevedono la scomposizione della luce diffusa per mezzo di filtri.6.1 Fotocorrelazione omodinaNella tecnica omodina si rivela solo la luce diffusa, quindi il segnale inuscita dal rivelatore sarà proporzionale al modulo quadro del campo incidentei(t) ∝ |E(t)| 2 che è proporzionale all’intensità. Il rivelatore forniscein uscita un numero di conteggi proporzionale al numero di fotoni 1diffusi che raccoglie, questa qunatità suavoltaè proporzionale all’intensitàdel campo diffuso. Il segnale di output del fotrivelatore viene infine inviatoall’autocorrellatore, tale dispositivo calcola la funzione di correlazione〈i(0)i(t)〉 ∝〈|E(0)| 2 |E(t)| 2 〉 (6.1)eseguendo una media sul tempo come illustrato nel Par. 4.1. Quello che misuriamoin tal modo è una quantità proporzionale alla funzione di correlazioneomodina del campo diffuso definita comeI 2 (t) =〈|E s (0)| 2 |E s (t)| 2 〉 (6.2)1 E’ appunto per questo motivo si parla di fotocorrelazione.45