Строгая теория рассеяния сферическими частицами (теория Ми)

Строгая теория рассеяния сферическими частицами (теория Ми) [c.12]

Остановимся на строгом решении задачи рассеяния света сферическими частицами, которое стало классическим и известным под названием теории Ми [22]. Из строгой теории рассеяния для сферических частиц (теории Ми) могут быть получены аналитические формулы для ряда асимптотических случаев. С другой стороны, для ряда асимптотических случаев результаты решения получены не из строгих формул теории Ми, а из решения задачи в приближении геометрической оптики или на основании других приближенных методов. Будем уделять основное внимание физическим аспектам рассеяния света отдельными частицами, в том числе частицами несферической формы, а также неоднородным и анизотропным частицам, детальные исследования которых начаты лишь в последние годы. [c.7]

Обычно полагают, что аэрозольные частицы имеют сферическую форму и изотропны. Это допущение, вообще говоря, приемлемо для влажных частиц дымки, тумана, облачных и дождевых капель, отвечающих за большинство случаев рассеяния в атмосфере [29], которые, следовательно, могут описываться теорией Ми. В случае пылевых частиц, ядер конденсации и индустриального аэрозоля для строгого количественного описания теория Ми не годится. Подробное изложение вопросов оптики атмосферного аэрозоля содержится в монографии [14]. [c.31]

Из теории Ми следует, что ансамбль частиц, состоящих из идеальных сфер, при рассеянии строго назад должен сохранять состояние поляризации, присущее пучку возбуждающего излучения. Например, если лазерное излучение линейно поляризованно в какой-то плоскости, то и однократно рассеянное в направлении 180° поляризованно в этой же плоскости. Возможное изменение состояния поляризации за счет конечного значения угловых апертур приемника и передатчика в системах лазерной локации, как правило, пренебрежимо мало из-за малости апертур. Поэтому наблюдающаяся в экспериментах деполяризация однократно рассеянного излучения обусловлена отклонением формы частиц от сферической. Если оптические свойства аэрозоля вдоль трассы зондирования остаются неизменными, то такой же должна оставаться деполяризация однократно рассеянного излучения, поскольку в этом случае отношение второй компоненты вектора Стокса к первой зависит лишь от отношения соответствующих компонент матрицы рассеяния и не зависит от оптической толщи. [c.96]

Прошли десятилетия, прежде чем известная строгая теория рассеяния света на отдельных сферических частицах (теория Ми) была успешно использована (30-е годы) для интерпретации атмо-сферно-оптических явлений (Стрэттон и Хаутон, Хвостиков). В последующие vгoды теория рассеяния света малыми частицами различной формы стала основной при решении задач распространения оптических волн в атмосферном аэрозоле. Более того, в настоящее время рассеяние света атмосферным аэрозолем становится одним из важнейших разделов физической оптики, стимулирующим развитие теории рассеяния как отдельными частицами, так и системой частиц. В последнем случае речь идет фактически о теории переноса оптического излучения в дисперсных средах о выводе и строгом обосновании границ применимости уравнений переноса излучения, уравнений переноса оптического изображения, уравнений оптической локации. Совокупность перечисленных вопросов составляет современную теоретическую основу оптики дисперсных сред вообще и оптики атмосферного аэрозоля в частности. Первая часть монографии посвящена систематическому изложению этих теоретических основ. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...