简介 散射问题一直是光学中非常困难的问题。1908年,Gustav Mie通过求解麦克斯韦方程组,得到了均匀介质球对弹性散射的严格解,可以计算任意大小,任意材料的球形颗粒的散射,这就是Mie(米式)散射理论。 理论 事实…
散射矩阵是一个复数矩阵,描述了颗粒在不同波长光照射下产生的散射场的分布情况。 3.计算散射场 利用散射矩阵,可以计算出颗粒在不同波长光照射下产生的散射场。散射场是入射光和颗粒相互作用后产生的光学场,可以用来描述颗粒的散射现象。 三、mie 散射公式的应用领域 Mie 散射公式在多个领域有广泛的应用,主要包括: ...
Mie散射理论,又称为米氏散射理论,是由德国物理学家古斯塔夫·米(Gustav Mie)于1908年提出的一种描述光与球形粒子相互作用的物理模型。该理论不仅适用于比光的波长稍大的粒子,还能够处理任意大小的均匀介质球对光的散射问题,是光学、大气科学、天文学以及材料科学等领域中研究散射现象的重要工具。 基本原理 在Mie散射...
Mie 散射方程描述了光在颗粒物质中传播时,颗粒对光的散射作用。光在传播过程中,会与颗粒相互作用,使光的传播方向发生改变,这一现象称为光的散射。Mie 散射方程通过物理模型和数学公式,详细地描绘了光在颗粒物质中的散射过程,从而为研究光散射现象提供了理论依据。 三、mie 散射方程的求解方法 Mie 散射方程是一个复...
两者的区别:瑞利散射,散射光强度和波长的4次方成反比,散射光强度和粒子体积的平方成正比;米散射,随着粒子尺度数x的增大,前向散射光在总散射光中的比值迅速增大。解释天空颜色:大气的散射系数是和波长有关的。分子大气的散射系数和波长的4次方成反比。故大气对波长较短的光的散射能力大于波长较长的光,散射光的峰值...
严格的光散射电磁场理论利用光的电磁波性质,应用麦克斯韦方程对散射颗粒形成的边界条件求解,可以得到各个光散射物理量,但严格求解受诸多因素的影响很难得到精确的结果。Mie散射理论则是对处于均匀介质中的各向同性的单个球形颗粒在单色平行光照射下的麦克斯韦方程边界条件的严格数学解,其结论如下: ...
Mie散射方程基于麦克斯韦方程组和边界条件,通过求解helmholtz方程来得到散射场和透射场的表达式。Mie散射理论考虑了粒子的全部散射角范围,包括前向散射和后向散射。 Mie散射方程的具体形式相当复杂,通常包括一系列的复数Bessel函数和 Hankel函数。对于一个具有半径为a、折射率为m的球形粒子和入射波的波数为k0(与波长和介质...
Mie散射激光雷达是一种利用激光技术进行大气探测的新型雷达技术。它利用激光束与大气中的气溶胶、云等微粒发生散射,通过接收散射光信号来获取大气中微粒的信息。Mie散射激光雷达的工作原理是基于Mie散射理论,即当激光波长与微粒尺寸相当时,微粒对激光的散射效应最大。因此,通过测量...
Mie散射方程可以用于描述当一个平面波照射在一个球形粒子上时,粒子对光的散射过程。它在气象学、光学、颗粒物悬浮物等领域有广泛的应用。 Mie散射方程的基本思想是将散射光的复振幅表示为一个级数展开,其中每一项都代表不同的散射模式。具体来说,对于一个球形粒子,当光波从外部照射到粒子上时,会发生散射、透射和...
Mie散射是一种广泛应用且基础的粒子散射算法，对于处理波长尺度的散射问题具有极高的精度。它并非独立的理论，而是麦克斯韦方程组下球形介质的解析解。尽管求解过程复杂，Gustav Mie的杰出贡献使其理论得以命名，即Mie理论。对于我们来说，重要的是理解Mie散射的应用。给定入射波长λ（如平面波）和介质球的...