En física, la retrodispersión coherente se observa cuando una radiación coherente (como un rayo láser ) se propaga a través de un medio que tiene una gran cantidad de centros de dispersión (como la leche o una nube espesa) de tamaño comparable a la longitud de onda de la radiación.
Las ondas se dispersan muchas veces mientras viajan a través del medio. Incluso en el caso de la radiación incoherente, la dispersión suele alcanzar un máximo local en la dirección de la retrodispersión . Sin embargo, en el caso de la radiación coherente, el pico es dos veces mayor.
La retrodispersión coherente es muy difícil de detectar y medir por dos razones. La primera es bastante obvia: es difícil medir la retrodispersión directa sin bloquear el haz, pero existen métodos para superar este problema. La segunda es que el pico suele ser extremadamente agudo en la dirección hacia atrás, por lo que se necesita un nivel muy alto de resolución angular para que el detector detecte el pico sin promediar su intensidad en los ángulos circundantes donde la intensidad puede sufrir grandes caídas. En ángulos distintos a la dirección de la retrodispersión, la intensidad de la luz está sujeta a numerosas fluctuaciones esencialmente aleatorias llamadas motas .
Este es uno de los fenómenos de interferencia más robustos que sobrevive a la dispersión múltiple, y se considera un aspecto de un fenómeno mecánico cuántico conocido como localización débil (Akkermans et al. 1986). En la localización débil, la interferencia de las trayectorias directa e inversa conduce a una reducción neta del transporte de luz en la dirección hacia adelante. Este fenómeno es típico de cualquier onda coherente que se dispersa de forma múltiple. Se suele analizar para las ondas de luz, para las que es similar al fenómeno de localización débil de los electrones en semiconductores desordenados y, a menudo, se considera el precursor de la localización de Anderson (o fuerte) de la luz. La localización débil de la luz se puede detectar ya que se manifiesta como un aumento de la intensidad de la luz en la dirección de retrodispersión. Este aumento sustancial se denomina cono de retrodispersión coherente.
La retrodispersión coherente tiene su origen en la interferencia entre las trayectorias directa e inversa en la dirección de la retrodispersión. Cuando un medio de dispersión múltiple se ilumina con un haz láser, la intensidad dispersada resulta de la interferencia entre las amplitudes asociadas con las diversas trayectorias de dispersión; para un medio desordenado, los términos de interferencia se desvanecen cuando se promedian sobre muchas configuraciones de muestra, excepto en un rango angular estrecho alrededor de la retrodispersión exacta donde la intensidad promedio se mejora. Este fenómeno es el resultado de muchos patrones de interferencia sinusoidales de dos ondas que se suman. El cono es la transformada de Fourier de la distribución espacial de la intensidad de la luz dispersada en la superficie de la muestra, cuando esta última es iluminada por una fuente puntual. La retrodispersión mejorada se basa en la interferencia constructiva entre las trayectorias inversas. Se puede hacer una analogía con un experimento de interferencia de Young, donde se colocarían dos rendijas de difracción en lugar de los dispersores de "entrada" y "salida".