rayleigh and mie scattering(瑞利散射和米氏散射或着叫粗粒散射)相關

一般把粒子的直徑與入射光波波長相當的微粒所造成的散射稱爲米散射, 米散射適合於任何粒子尺度,
只是當微粒直徑相對於光波波長而言很小時用瑞利散射(米散射的結果可簡化爲瑞利散射),
很大時用弗朗和費衍射理論可近似解決問題。
米散射的特點是與波長無關,對各波長的散射能力相同,例如大氣較渾濁時,大氣中懸浮很多塵粒設液滴,
這時的散射使天空呈灰白色。
用米散射計算模型能廣泛描述任何尺度的球狀粒子的散射特點。

當微粒的半徑足夠小(小於0.1λ),散射光線的強度與入射光線波長的四次方成反比,因此對於較短波長的散射程度要遠遠大於較大波長。這種散射規律是由英國物理學家瑞利勳爵(Lord Rayleigh)於1900年發現的,因此被稱作瑞利散射。
另外,散射的光線在光線前進方向和反方向上的程度是相同的,而在與入射光線垂直的方向上程度最低。大約有一千萬分之一的這種散射光線會發生能量的改變,這些光子散射出來後會有不同的能量(大部分是能量降低,此現象稱爲斯托克斯散射,使產生的光子頻率較入射光降低,波長變大)。這種效應叫做拉曼效應(拉曼散射)。
與瑞利散射和拉曼散射不同的是,米式散射的程度跟波長是無關的,而且光子散射後的性質也不會改變。因此,基於米式散射理論的散射光線會呈現出白色或者灰色。這就是爲什麼正午經過太陽照射的雲彩經常會呈現白色或者灰色。

當散射粒子間的距離比3倍直徑還大時,各個粒子的散射可以認爲是獨立的,即總的散射效果是各個粒子散射的和。
若氣溶膠M=100μg/m3, ρ=103kg/m3, r=500nm,則 #=3e7, R~3000μm >> d = 2r
我們在大氣中碰到的大部分情況都滿足獨立散射的條件,因此單位體積中粒子的散射是該體積中所有粒子散射之和。

請見:

1.https://blog.csdn.net/wolf96/article/details/47144003

2.http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/blusky.html

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