Published 1961 | Version v1
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Neutron scattering by normal liquids

  • 1. Commissariat a l'Energie Atomique, Saclay (France). Centre d'Etudes Nucleaires

Description

Neutron data on motions in normal liquids well below critical point are reviewed and classified according to the order of magnitude of momentum transfers ℎq and energy transfers ℎw. For large momentum transfers a perfect gas model is valid. For smaller q and incoherent scattering, the major effects are related to the existence of two characteristic times: the period of oscillation of an atom in its cell, and the average lifetime of the atom in a definite cell. Various interpolation schemes covering both time scales are discussed. For coherent scattering and intermediate q, the energy spread is expected to show a minimum whenever q corresponds to a diffraction peak. For very small q the standard macroscopic description of density fluctuations is applicable. The limits of the various (q) and (w) domains and the validity of various approximations are discussed by a method of moments. The possibility of observing discrete transitions due to internal degrees of freedom in polyatomic molecules, in spite of the 'Doppler width' caused by translational motions, is also examined. (author)

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Abstract (French)

L'auteur examine les donnees neutroniques sur les mouvements dans les liquides normaux, bien au-dessous du point critique, et les classe d'apres l'ordre de grandeur des transferts de quantite de mouvement ℎq et des transferts d'energie ℎw. Pour les grands transferts de, quantite de mouvement, un modele de gaz parfait est valable. En ce qui concerne les faibles valeurs de q et la diffussion incoherente, les principaux effets sont lies a l'existence de deux temps caracteristiques: la periode d'oscillation d'un atome dans sa cellule et la duree moyenne de vie de l'atome dans une cellule determinee. L'auteur etudie divers systemes d'interpolation se rapportant aux deux echelles de temps. Pour la diffusion coherente et les valeurs intermediaires de q, on presume que le spectre d'energie accuse un minimum chaque fois que q correspond a un pic de diffraction. Pour les valeurs tres faibles de q, on peut appliquer la description macroscopique standard des fluctuations de densite. L'auteur examine, d'apres une methode de moments, les limites des divers domaines (q) et (w ) ainsi que la validite de diverses approximations. Il etudie egalement la possibilite d'observer des transitions discretes du fait des degres de liberte interne dans des molecules polyatomiques, en depit de l'elargissement du a l'effet Doppler et cause par des mouvements de translation. (auteur)

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14 p.
Report number
CEA-R--2107

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