La diffusion Rayleigh est le mode de la diffusion d’une onde électromagnétique par des particules petites devant la longueur d’onde considérée. Dans le contexte du diagnostic optique des écoulements, l’onde est généralement issue d’une source laser dans le visible, et les particules sont les molécules constituantes du gaz. Il n’y a donc aucun traceur non intrinsèquement déjà présent dans l’écoulement, ce qui en fait une méthode particulièrement adaptée aux écoulements rapides. Un panel de techniques découle de l’étude de la lumière diffusée par les molécules. Nous nous intéresserons en particulier à l’intensité de celle-ci qui permet de mesurer la masse volumique locale d’un écoulement, avec deux applications.

– l’étude des corrélations entre les fluctuations hydrodynamiques dans un jet à Mach 0.9 et le rayonnement acoustique vers l’aval.
– la mesure des fluctuations de température des fréquences de plusieurs kilohertz dans le sillage d’un barreau chauffé (Mach ~0.01).

Nous évoquerons aussi les méthodes basées sur l’analyse spectrale du rayonnement, qui permettent en principe d’obtenir la température et la vitesse locale en plus de la masse volumique.