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1.
用Mie散射理论计算大气气溶胶光学特性   总被引:15,自引:5,他引:10       下载免费PDF全文
本文在已知厦门海域气溶胶粒子谱分布的基础上,用MIE散射理论计算了该地区气溶胶粒子的光学特性,得到了气溶胶粒子的散射截面、吸收截面、消光截面与波长的关系,散射相函数以及偏振相函数,并用实验对两个相函数加以了验证。此结论为研究大气矢量辐射传输提供了很好的方法;尤其偏振相函数的提出为今后用偏振的方法研究大气提供了理论依据。  相似文献
2.
大气中球形粒子的散射特性研究   总被引:14,自引:0,他引:14       下载免费PDF全文
刘建斌  吴健 《应用光学》2005,26(2):31-33
从Mie理论出发,得到了不同尺度的球形粒子对激光的散射图像及粒子的消光效率曲线。从得到的散射图像可以看出,随着粒子尺度的逐渐增大,散射光强越来越集中到前向散射方向,并且散射光强集中的角度越来越窄。从消光效率曲线可以看出,随着粒子尺度的增加,消光效率因子变化趋于平缓,并逐渐趋向于常数2。最后分析了散射光的偏振度对粒子尺度和散射角的变化关系。从散射光的偏振度随粒子尺度变化图可以看出,粒子散射光的偏振度随粒子尺度的增大而增加,且变化比较明显,而散射光偏振度大小的峰值逐渐趋向于前向方向,随着粒子尺度的增大,散射光偏振度趋于减小。  相似文献
3.
超宽频带THz脉冲在随机散射介质中传播的理论研究   总被引:11,自引:7,他引:4       下载免费PDF全文
陈敏  肖体乔  徐洪杰 《光子学报》2003,32(12):1483-1486
研究了超宽频带THz脉冲入射到散射介质中时其透射脉冲的时空特性.根据Mie理论计算出随机散射介质的散射系数和各向异性因子,用时间分辨Monte Carlo方法模拟了超宽频带的THz脉冲在随机散射介质中的传播,研究了在不同散射颗粒半径,不同频宽的THz入射脉冲对透射脉冲的影响和散射对成像分辨率的影响.结果表明:散射会降低THz脉冲在随机散射介质中的成像分辨率,散射颗粒越小,散射介质越厚,其成像分辨率越差.  相似文献
4.
沙尘气溶胶粒子群的散射和偏振特性   总被引:8,自引:5,他引:3  
郝增周  龚芳  潘德炉  黄海清 《光学学报》2012,32(1):101002-22
根据Mie散射理论,以对数正态分布函数描述沙尘气溶胶粒子群的粒径尺度分布,计算了沙尘气溶胶粒子群在0.2~40μm波段间对太阳短波辐射和地球大气长波辐射的单次散射反照率、散射相矩阵函数,揭示了不同相对湿度时,沙尘粒子群对入射辐射的散射和偏振的特征。结果表明,沙尘粒子群的单次散射反照率随着入射波长的增加有较大起伏,不同相对湿度条件下,变化趋势基本一致;在可见光、近红外波段单次散射反照率随湿度增加而变大,湿度95%时非常接近于1;大于10μm的热红外波段单次散射反照率随相对湿度增加而减小,具有较强的吸收辐射能力。散射辐射强度受湿度影响较小,随散射角的增加呈现先减小后增大的趋势,且增大的趋势随着波长的增加而减弱;不同波段上,线偏振和圆偏振随散射角和相对湿度变化存在差异;在前向和后向仅对入射辐射为圆偏振辐射产生圆偏振散射;散射光的偏振特性及其湿度差异主要表现在后向散射区,多以拱形形式体现。拱顶峰值散射角位置存在差异,且峰值散射角随相对湿度的降低向后向漂移。  相似文献
5.
球形粒子Mie散射参量的Matlab改进算法   总被引:7,自引:1,他引:6  
本文主要讲述了Mie散射物理参量的一种改进数值算法,在抛弃了Mie散射物理参量的经典算法——连分式算法和后向递推算法之后,在现有利用Matlab计算散射参量的基础上,充分利用了Matlab内置命令集和函数集,得出了任意折射率且尺度参数在10-4~104的球形粒子散射参量的准确计算结果。收敛数度比改进后向递推快,相应的程序简单易读且执行时间大为缩短,比现有经典算法所用的递推关系较少,因此在很大程度上避免了递推过程中误差的积累,保证了计算结果的可靠性。  相似文献
6.
浮游植物的吸收和散射特性:理论模型   总被引:5,自引:0,他引:5  
周雯  曹文熙  李彩 《光学技术》2007,33(2):177-180
利用Mie理论模型对不同粒径分布和复折射率的浮游植物吸收和散射特性进行了模拟计算。在550nm波长处,直径<10μm的颗粒对总的散射系数贡献最大,单位体积浓度的散射系数随着折射率实部n的增大呈有规律的地增加。对给定的n值来说,随着微分粒径分布参数j值的增大而增加,折射率实部n对单位色素浓度的吸收系数ap*(λ)的影响很小,对bp*(λ)影响相对较大。折射率虚部n′对单位色素浓度的吸收系数ap*(λ)的影响很大,对bp*(λ)的影响相对较小。微分粒径分布参数j对ap*(λ)和bp*(λ)的影响都很大,ap*(λ)随j值的减小而减小的主要原因是因为大颗粒“打包效应”引起的吸收减弱,而bp*(λ)随j值的增大而增大的主要原因是因为小粒径颗粒对散射的贡献。  相似文献
7.
涂层的热红外发射率计算模型   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
刘凌云  龚荣洲  聂彦  何华辉 《光子学报》2006,35(12):1903-1907
根据Kubelka-Munk 模型和Mie散射理论,解出了涂覆在高发射率衬底上的红外涂层里的辐射传输方程(RTE),建立了涂层在热红外(8~14 μm)波段的发射率的计算模型.在运用铝粉粒子作为颜料粒子的情况下,根据计算结果,得出了涂层发射率与粒子半径、涂层厚度的关系,以及最优的粒子半径范围.  相似文献
8.
平面上方分层小球的光散射计算   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文基于扩展的Mie理论方法求解平面上方分层小球的散射问题。通过建立小球和平面的模型,解决小球和平面的边界条件问题,并利用矢量波函数展开的方法求得了散射场。强调了小球与表面的相互作用。利用Mie理论方法得到了分层小球的散射场系数,通过计算平面上小球的散射模型,得到了平面上分层小球的散射场分布。结论给出了分层介质小球的微分散射截面图。  相似文献
9.
红外辐射在水雾中衰减计算的修正方法研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
Du YC  Yang L  Zhang XF  Wu MM 《光谱学与光谱分析》2010,30(10):2632-2635
水雾系统对红外光谱有着强烈的衰减作用,因此在军事目标的各种制导对抗中被予以高度的关注.以Mie散射理论为基础,分析了粒子对红外光潜前向散射的聚集特性,定义了近前向散射比,并确定了在应用朗伯比尔定律时需修正的粒子尺度和散射半角的范围.通过大量计算发现,单独将粒子尺度和散射半角的乘积作为独立变量计算的视消光系数不够精确.在中远红外波段,前向散射附近的小角度内散射强度积分与粒子尺度和散射角都成正比,若红外波长为定值,则与粒子半径成正比.最后根据前向散射规律给出了两个不单独以x·θ为变量的经验计算公式,使得对水雾消光的修正计算更加简便精确.  相似文献
10.
球形粒子在聚焦拉盖尔-高斯光束中的散射特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
赵继芝  江月松  欧军  叶继海 《物理学报》2012,61(6):64202-064202
研究了球形粒子在聚焦拉盖尔-高斯光束中的散射特性. 根据广义Mie理论, 推导出球形粒子在聚焦拉盖尔-高斯光束中散射系数的解析公式. 针对光束的电场分布及粒子散射强度进行了数值仿真, 讨论了散射强度随散射角、散射球粒子半径和拓扑荷的变化特性, 并通过散射系数解释了散射强度分布的振荡现象. 结果表明, 在聚焦拉盖尔-高斯光束照射下, 球形粒子的后向散射强度随着粒子半径的增大而逐渐增大; 后向散射强度开始增大时对应的粒子半径与拓扑荷有关. 通过与高斯光束的对比, 可以看出球形粒子在聚焦拉盖尔-高斯光束中散射特性的差异, 使其在粒径测量、光通信和大气后向散射探测等方面具有潜在应用价值.  相似文献
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