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椭球模型下通过雾场的多重光散射谱

戴兵 袁银男 梅德清 江俊康 戴珊珊

椭球模型下通过雾场的多重光散射谱

戴兵, 袁银男, 梅德清, 江俊康, 戴珊珊
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  • 由于雾滴的非球形、多重散射特性以及几何光学效应,光通过实际雾场的散射问题成为一个研究难点. 建立了近于实际的椭球雾滴模型,考虑光的衍射、透射及反射特性后,利用辐射传播方程得到了在不同的雾滴大小分布 及不同的雾滴形状分布下通过雾场的多重散射光强公式.在两种特例下与已有的结果较为相符,说明了方法的可靠性. 计算表明:与随机取向的非球形颗粒场的散射谱呈圆形特征不同,通过椭球形雾滴场的散射谱呈椭圆特征, 不同方位角的散射光强角分布有所差异,雾滴的形状因子越接近于1,差异越小;与单散射不同, 散射谱中的条纹随光学厚度增大逐步消失;对于不同大小分布及不同形状分布的雾滴场, 在不同方位角及不同观察角的散射光强随光学厚度的增加总是先增大再减小,光强的极大值位置在 = 1.03.0 范围内.计算同时还表明,由于多数情况下实际雾场的雾滴大小偏差较大, 因而通过雾场的散射谱将呈现以中央亮斑为中心向四周弥散的图样.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50976051)、交通运输部科技攻关计划(批准号: 2009-353-332-280) 和江苏省交通运输厅科技创新攻关计划(批准号: 10Y25)资助的课题.
    [1]

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  • [1] 董正琼, 赵杭, 朱金龙, 石雅婷. 入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析. 物理学报, 2020, 69(3): 030601. doi: 10.7498/aps.69.20191525
    [2] 吴美梅, 张超, 张灿, 孙倩倩, 刘玫. 三维金字塔立体复合基底表面增强拉曼散射特性. 物理学报, 2020, 69(5): 058101. doi: 10.7498/aps.69.20191636
  • 引用本文:
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-16
  • 修回日期:  2012-04-28
  • 刊出日期:  2012-04-20

椭球模型下通过雾场的多重光散射谱

  • 1. 南通大学理学院, 南通 226019;
  • 2. 南通大学机械工程学院, 南通 226019;
  • 3. 江苏大学汽车与交通工程学院, 镇江 212013
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 50976051)、交通运输部科技攻关计划(批准号: 2009-353-332-280) 和江苏省交通运输厅科技创新攻关计划(批准号: 10Y25)资助的课题.

摘要: 由于雾滴的非球形、多重散射特性以及几何光学效应,光通过实际雾场的散射问题成为一个研究难点. 建立了近于实际的椭球雾滴模型,考虑光的衍射、透射及反射特性后,利用辐射传播方程得到了在不同的雾滴大小分布 及不同的雾滴形状分布下通过雾场的多重散射光强公式.在两种特例下与已有的结果较为相符,说明了方法的可靠性. 计算表明:与随机取向的非球形颗粒场的散射谱呈圆形特征不同,通过椭球形雾滴场的散射谱呈椭圆特征, 不同方位角的散射光强角分布有所差异,雾滴的形状因子越接近于1,差异越小;与单散射不同, 散射谱中的条纹随光学厚度增大逐步消失;对于不同大小分布及不同形状分布的雾滴场, 在不同方位角及不同观察角的散射光强随光学厚度的增加总是先增大再减小,光强的极大值位置在 = 1.03.0 范围内.计算同时还表明,由于多数情况下实际雾场的雾滴大小偏差较大, 因而通过雾场的散射谱将呈现以中央亮斑为中心向四周弥散的图样.

English Abstract

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