多相复合颗粒散射特性分析(2)
1.2国内外研究现状与发展 由朱孟真张海良等人基于Mie散射理论的紫外光散射相函数研究，用Mie 散射理论计算了不同天气条件下的气溶胶紫外光散射相函数，并与常用的用于非紫外光散射相函数的三类经验公式( H- G) (H- G1) ( H- G2)[8]进行了比较。大气的气溶胶的粒子数密度、 类型受气候和地理等因素的影响很大, 于是选取了具有四种代表性的大气模型: 常见天气、 霾天气、 雾天气、 雨天气来进行了分析。由于在所选用的4种天气情况下，气溶胶谱的分布函数所采用的都是经验公式,所以多少会与实际情况有一些不符的地方。在对紫外光的大气传输特性的精确计算中,依据实际的天气条件,可以用Mie散射理论来计算相应的散射相函数。 根据刘建斌和吴健对群体雾粒子散射模型及散射角谱研究， 基于米耶理论对激光器照射群体雾粒子时的散射情况进行了探讨， 计算大气散射强度的途径是[9] 在单粒子散射的基础上, 研究为紫外光大气传输的散射相函数的选取提供了指导意义。研究群体粒子的散射效果。而解决群体粒子散射的有效途径是在确定粒子尺度分布的条件 下,粒子尺度分布的条件下, 假设粒子散射是独立散射,粒子之间的距离大于粒子的直径,不计粒子相位的影 响,而将它们的散射强度直接相加。在M ie 散射的基础上,由单个球形粒子散射效率因子出发,得到了 1~6 μm 群体粒子的散射系数。由布格尔定律得出了这些群体粒子对激光束散射的光强表达式,又在接收器的视场角范围内,对散射光光强的分布情况进行了模拟。结果显示,沿着激光束传播的方向, 粒子散射光强有比较大的起伏, 而且越靠近接收器视场的中轴线, 散射光强存在减少的趋势。[10，11] 根据邵士勇黄印博等人对单分散长椭球形气溶胶粒子的散射相函数研究， 单分散长椭球形气溶胶粒子的长椭球形粒子的散射相函数随尺度参数、折射率、和纵横比的变化关系:长椭球形粒子由针形转化到球形的过程中, 随着粒子纵横比增大, 相同折射率下的散射相函数的瑞利散射涵盖的尺度参数有轻微减小, 但是折射率的变化对瑞利散射区域产生的影响比较小源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/。 在忽略折射率的虚部时, 米散射区域的散射相函数整体振荡逐渐加大, 相同尺度参数差距的散射相函数的差异趋于明显。随着虚部的增加, 相函数振荡逐渐减缓, 整体上趋于一致。虽然在实际情况中，大气中的细 长气溶胶粒子不是理想的长椭球的形状, 但是在绝大多数情况下,比较恰当的做法是做简化模型处理。 这个结论使得长椭球形的粒子散射相函数变化规律和长椭球形粒子以及常见的球形粒子的散射相函数的数值关系更明确。这个 给散射分析仪和粒形都提供了分辨这类粒子的理论依据,也给应用于实际模型时可能引起的误差分析以及 误差修正方法的探讨打下基础。[12,13] 从谢萍和张立新等人对粗糙大粒子散射相函数的研究可以发现他们在对粗糙大粒子散射相函数进行模拟的过程中,建立了一种不同于以往的物理模型, 对粗糙大粒子作了微小刻面为镜面的假设, 将电磁波理论中的结论和几何学理论的方法有机的结合起来, 用蒙特卡洛方法对散射相函数进行了模拟。模拟结果基本反映了大粒子相函数的一般规律。[14]
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