ブリルアン散乱
ブリルアン散乱(ブリルアンさんらん、ブリリュアン散乱、ブリュアン散乱とも)とは、光が物質中で音波と相互作用し、振動数がわずかにずれて散乱される現象のことである。名称はレオン・ブリルアンに由来する。
この散乱は水や結晶などの媒質中で光が密度変化と相互作用することによって生じる。この際、光の経路とエネルギー (すなわち周波数) が変化する。 散乱の要因となる密度変化は音響モードすなわちフォノンに由来するかもしれないし、磁気モードすなわちマグノン、あるいは温度勾配に由来するかもしれない。 媒質が圧縮されると屈折率が変化し、必然的に光路が変化することは古典的にも説明できる。
ブリルアン散乱とラマン散乱は両者とも光と準粒子の非弾性散乱を表現しているという点で似ているが、周波数変化の幅と試料から引きだせる情報において差異がある。 ブリルアン散乱というと準粒子による光子の散乱を意味するが、一方ラマン散乱は分子の振動・回転状態の遷移によって光子が散乱されることを意味する。
それゆえ両者が試料から引きだす情報は大いに異なっている。 ラマン分光法は化学組成や分子構造を決定するのに用いられるが、対してブリルアン散乱ではより大きなスケールでのふるまい、たとえば弾性現象などを調べることができる。 実験的には、ブリルアン散乱による周波数変化は干渉計を用いて計測されるが、ラマン分光法での実験系では干渉計か分散回折分光計のどちらでも用いうる。