La démarche d’Ångström étendue via la polarisation de la lumière

Alain Miffre, Danaël Cholleton et Patrick Rairoux (équipe ATMOS) ont publié un article intitulé "On the use of light polarization to investigate the size, shape, and refractive index dependence of backscattering Ångström exponents" dans la revue Optics Letters.

En 1929, en étudiant l’aptitude de la lumière à révéler la taille des poussières minérales de l’atmosphère, Ångström publia un papier où il introduisit une quantité a, décrivant le comportement spectral de la diffusion optique, notant que « plus les particules sont de taille élevée, plus la valeur obtenue pour a est faible ». A l’opposé, a prend la valeur bien connue de 4 pour la diffusion optique moléculaire.

En tirant parti de la polarisation de la lumière, les auteurs ont revisité l’approche historique d’Ångström pour établir expérimentalement la sensibilité de a à la forme, sphérique et non sphérique, des particules étudiées. Par la simulation numérique, les auteurs ont ainsi pu révéler la dépendance du paramètre a à la taille et à la composition chimique des particules sphériques et non-sphériques qui composent l’atmosphère. Cette démarche permet ainsi à la communauté des sciences de l’atmosphère et du climat d’interpréter les valeurs de a qui sont mesurées chaque jour, au-delà de l’interprétation historique d’Ångström, fondée sur la spéciation en taille.