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      米氏MIE散射原理是什么?

      更新時間: 2021-08-17 10:13 來源: 勒夫邁官網 編輯: 傳感器,傳感器知識,傳感器介紹,米氏散射,散射光 閱覽: ? 技術文檔
       
      米氏MIE散射是指“米散射(Mie scattering)”;又稱“粗粒散射”。粒子尺度接近或大于入射光波長的粒子散射現象。德國物理學家米(Gustav Mie,1868—1957)指出, 其散射光強在各方向是不對稱的,順入射方向上的前向散射最強。粒子愈大, 前向散射愈強。
       
      米氏MIE散射的由來是在1908年的時候首先由德國科學家G.米得出,Gustav Mie通過求解麥克斯韋方程組,得到了均勻介質球對彈性散射的嚴格解,可以計算任意大小,任意材料的球形顆粒的散射,故稱這類散射為MIE(米氏)散射。
       
      當球形粒子的尺度與波長可比擬時,必須考慮散射粒子體內電荷的三維分布。此散射情況下,散射粒子應考慮為由許多聚集在一起的復雜分子構成,它們在入射電磁場的作用下,形成振蕩的多極子,多極子輻射的電磁波相疊加,就構成散射波。又因為粒子尺度可與波長相比擬,所以入射波的相位在粒子上是不均勻的,造成了各子波在空間和時間上的相位差。在子波組合產生散射波的地方,將出現相位差造成的干涉。這些干涉取決于入射光的波長、粒子的大小、折射率及散射角。當粒子增大時,造成散射強度變化的干涉也增大。因此,散射光強與這些參數的關系,不象瑞利散射那樣簡單,而用復雜的級數表達,該級數的收斂相當緩慢。
       
      它具有如下特點:
       
      (1)散射強度比瑞利散射大得多,散射強度隨波長的變化不如瑞利散射那樣劇烈。隨著尺度參數增大,散射的總能量很快增加,并最后以振動的形式趨于一定值。
       
      (2)散射光強隨角度變化出現許多極大值和極小值,當尺度參數增大時,極值的個數也增加。
       
      (3)當尺度參數增大時,前向散射與后向散射之比增大,使粒子前半球散射增大。當尺度參數很小時,米散射結果可以簡化為瑞利散射;當尺度參數很大時,它的結果又與幾何光學結果一致;而在尺度參數比較適中的范圍內,只有用米散射才能得到***正確的結果。所以米散射計算模式能廣泛地描述任何尺度參數均勻球狀粒子的散射特點。

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