| 基于Mie散射的带电粒子散射特性的研究 |
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| 作者单位： | 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏,南京,210044;中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室,北京;南京信大安全应急管理研究院,江苏,南京,210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏,南京,210044 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;江苏省自然科学基金;南京信息工程大学人才启动基金;中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室开放基金;中国博士后科学基金 |
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| 摘 要： | 基于Mie散射研究了带电粒子的散射特性,给出散射系数与表面电导率的关系,计算了不同面电导率粒子与非带电粒子的散射角,计算表明:对金属类粒子,带电后的散射影响不大;但带电介质类粒子如水球、冰球粒子,面电荷使面电导率达到一定量级时,对散射特性有明显的影响。与水球相比,冰球的散射系数振荡现象处于粒子尺度参数更大值,振幅更强,而当面电导率很大时,即携带更多电荷量时,两者散射效率近似相等,与同大小的金属球形粒子的散射效率接近。随着面电导率的增加,散射系数发生较大变化,但当电导率达到一定值时,散射系数趋于恒定。相对非带电粒子的散射,带电后粒子的散射系数减小,散射能量沿不同方向重新分布,后向散射强度增强,其他方向的散射强度减小。当冰球粒子与水球粒子面电导率大到一定程度时,其散射特性都接近等大金属粒子的散射特性。
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| 关 键 词： | Mie散射 带电粒子 散射系数 消光系数 不对称因子 散射角 |
Study on the scattering characteristics of charged particles based on Mie scattering |
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