¿Qué sucede con la luz dispersa cuando aumenta la intensidad de la luz?

En la mayoría de las situaciones con las que estamos familiarizados cuando se trata de luz en la vida cotidiana, la interacción con la luz y la materia es lineal con respecto al campo electromagnético. Esto significa que si tiene un material que dispersa el 50% de un haz de luz, entonces un haz de 2 mW dispersará 1 mW o uno de 100 mW dispersará 50 mW, etc. En estas situaciones cotidianas normales, aumentar la intensidad de la luz incidente no aumenta la proporción de la luz que se dispersa.

Sin embargo, si la intensidad de la luz es lo suficientemente grande (como en el foco de un rayo láser de pulso ultracorto), entonces la luz ya no interactuará con la materia de forma lineal. Esta situación se conoce como óptica no lineal . En esta situación, la luz es lo suficientemente intensa como para que el material mismo cambie temporalmente, y este cambio hace que la luz interactúe de manera diferente con el material. En estas situaciones, la dispersión depende de la intensidad de la luz. Este efecto se usa todo el tiempo en campos como la microscopía y la espectroscopía . Por ejemplo, los procesos no lineales se utilizan para aumentar considerablemente (en muchos órdenes de magnitud) la cantidad de dispersión Raman en un proceso conocido comoEspectroscopía coherente anti-Stokes Raman o "CARS" .

Piense en un espejo y brille una luz brillante en él después de que suficientes fotones hayan aumentado y se dispersen por la superficie, también se está calentando. Hay un rango donde el metal deja de reflejarse y comienza a absorber los fotones generando más calor y brillos. Cuanto más frío es el átomo, mejor es la dispersión.