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Mie理论递推公式计算散射相位函数 被引量：47
1
作者 袁易君 任德明 胡孝勇 《光散射学报》 2005年第4期366-371,共6页
在激光雷达探测中,关于多次散射雷达回波的研究,散射相位函数是个非常重要的物理量。本文利用Mie理论的递推公式,对单一粒径介质的散射相位函数进行了计算,计算结果与散射理论中前、后向散射峰值大小随粒子半径的增大而增大相一致。同时... 在激光雷达探测中,关于多次散射雷达回波的研究,散射相位函数是个非常重要的物理量。本文利用Mie理论的递推公式,对单一粒径介质的散射相位函数进行了计算,计算结果与散射理论中前、后向散射峰值大小随粒子半径的增大而增大相一致。同时,对非单一粒径介质的散射相位函数进行了计算,可用于大气、雾和云等气溶胶多次散射的研究。 展开更多
关键词 多次散射 mie散射 散射相位函数 前向散射峰 后向散射峰
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Mie散射物理量的数值计算 被引量：31
2
作者 杨晔 张镇西 蒋大宗 《应用光学》 CAS CSCD 1997年第4期17-19,共3页
介绍Mie散射物理量，如振幅函数、强度函数、偏振度、散射系数、消光系数和吸收系数等的数值计算法。给出这一算法的计算公式和运行时间，并与其它Mie散射物理量计算算法进行比较。
关键词 mie散射 数值计算 光散射 散射物理量
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Mie光散射理论的数值计算方法 被引量：44
3
作者 项建胜 何俊华 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第3期363-366,共4页
Mie散射级数的计算速度和精度对颗粒测量结果有着重要的影响。针对不同颗粒直径和相对折射率,一般采用前向递推,后向递推,连分式法等计算Mie散射级数。在这3种方法的基础上提出一种改进算法,即首先通过连分式法计算Mie散射级数的初始值... Mie散射级数的计算速度和精度对颗粒测量结果有着重要的影响。针对不同颗粒直径和相对折射率,一般采用前向递推,后向递推,连分式法等计算Mie散射级数。在这3种方法的基础上提出一种改进算法,即首先通过连分式法计算Mie散射级数的初始值,然后后向递推其余各值。该算法在Matlab中实现时,数据以数组的数据类型存储和调用,程序采用递归算法。通过比较计算结果发现,该算法耗时短且结果不易溢出,具有快速、稳定、不受颗粒直径和折射率范围影响等优点。 展开更多
关键词 mie散射 颗粒直径 MATLAB Dave倒推算法
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Mie散射的数值计算 被引量：33
4
作者 郑刚 蔡小舒 王乃宁 《应用激光》 CSCD 北大核心 1992年第5期220-222,共3页
介绍一种光散射的物理量的数值计算法。用此法编制的程序,计算速度较快,可计算的颗粒尺度范围较广。给出了这一算法的计算公式、程序框图、运行时间及颗粒尺寸范围。
关键词 mie散射 数值计算 光散射
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中国典型地区气溶胶激光雷达比反演与分析 被引量：45
5
作者 张朝阳 苏林 陈良富 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期222-227,共6页
为了解决大部分微脉冲激光雷达无法独立获取激光雷达比的问题,利用榆林、北京、寿县和太湖4个地区气溶胶监测网(AERONET)站点观测的气溶胶粒子谱分布和复折射指数产品,通过米氏散射方法计算得到气溶胶激光雷达比。根据得到的长时间序列... 为了解决大部分微脉冲激光雷达无法独立获取激光雷达比的问题,利用榆林、北京、寿县和太湖4个地区气溶胶监测网(AERONET)站点观测的气溶胶粒子谱分布和复折射指数产品,通过米氏散射方法计算得到气溶胶激光雷达比。根据得到的长时间序列气溶胶激光雷达比分析了不同地区激光雷达比的季节变化和年变化特征,并结合Angstrom波长指数对不同地区气溶胶类型进行了简单分析。得到了以下结论:不同地区同季节以及同地区不同季节激光雷达比相差较大;观测期间榆林地区年平均激光雷达比最小,多年平均值为(36.3±15)sr;北京、太湖和寿县地区的雷达比年均值较大;北京地区激光雷达比年均值的最低值出现在2008年,其他地区的年均值变化不大;激光雷达比与Angstrom波长指数能够区分各地区气溶胶主要类型且均出现由北到南递增的趋势。 展开更多
关键词 大气光学 激光雷达比 米氏散射 Angstrom波长指数
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经典Mie散射的数值计算方法改进 被引量：33
6
作者 沈建琪 刘蕾 《中国粉体技术》 CAS 2005年第4期1-5,共5页
在光散射颗粒测量技术中,Mie散射理论的计算非常重要。本文介绍一种改进的Mie散射数值计算方法,通过对Mie散射系数进行重新构造,找到参量来控制Mie计算的收敛和计算精度。对各有关参量选用合适、稳定的递推关系进行计算。数值计算结果... 在光散射颗粒测量技术中,Mie散射理论的计算非常重要。本文介绍一种改进的Mie散射数值计算方法,通过对Mie散射系数进行重新构造,找到参量来控制Mie计算的收敛和计算精度。对各有关参量选用合适、稳定的递推关系进行计算。数值计算结果表明该方法具有快速、稳定的优点,可以在极大的颗粒粒径和折射率范围内得到合理结果。 展开更多
关键词 mie散射 数值计算 计算方法
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降雨对微波传输特性的影响分析 被引量：37
7
作者 刘西川 高太长 +1 位作者 秦健 刘磊 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期2156-2162,共7页
在归一化雨滴谱分布、雨滴的介电模型和Mie散射理论的基础上计算群雨滴在微波波段的散射和衰减特性,讨论分析雨滴谱分布、降雨强度、入射波频率和温度等因素对微波传输特性的影响.数值模拟结果表明,不同谱分布的群雨滴散射能力从大到小... 在归一化雨滴谱分布、雨滴的介电模型和Mie散射理论的基础上计算群雨滴在微波波段的散射和衰减特性,讨论分析雨滴谱分布、降雨强度、入射波频率和温度等因素对微波传输特性的影响.数值模拟结果表明,不同谱分布的群雨滴散射能力从大到小依次为JD,MP,Gamma和JT分布,降雨强度对微波传输特性的影响最大,入射波频率次之,温度的影响最小.所得出的结论有助于准确评估降雨对微波传输的影响以及提高利用测雨雷达和毫米波雷达等定量探测降水的精度. 展开更多
关键词 微波传输 雨滴谱分布 mie散射 散射衰减特性
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球形粒子Mie散射参量的Matlab改进算法 被引量：32
8
作者 张合勇 赵卫疆 +2 位作者 任德明 曲彦臣 宋宝安 《光散射学报》 2008年第2期102-110,共9页
本文主要讲述了Mie散射物理参量的一种改进数值算法,在抛弃了Mie散射物理参量的经典算法——连分式算法和后向递推算法之后,在现有利用Matlab计算散射参量的基础上,充分利用了Matlab内置命令集和函数集,得出了任意折射率且尺度参数在10-... 本文主要讲述了Mie散射物理参量的一种改进数值算法,在抛弃了Mie散射物理参量的经典算法——连分式算法和后向递推算法之后,在现有利用Matlab计算散射参量的基础上,充分利用了Matlab内置命令集和函数集,得出了任意折射率且尺度参数在10-4~104的球形粒子散射参量的准确计算结果。收敛数度比改进后向递推快,相应的程序简单易读且执行时间大为缩短,比现有经典算法所用的递推关系较少,因此在很大程度上避免了递推过程中误差的积累,保证了计算结果的可靠性。 展开更多
关键词 MATLAB mie理论 散射参量 尺度参数 改进后向递推
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球形粒子Mie散射特性分析 被引量：33
9
作者 张伟 路远 +1 位作者 杜石明 王宝荣 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期936-939,共4页
越来越多的与微粒相关的技术问题在许多领域出现,这些问题都与Mie散射理论有关。利用Matlab改进算法,对球形微粒子Mie散射特性做了较为全面和深入的分析,有助于Mie散射理论的研究和应用。
关键词 mie散射 尺度参数 散射相位函数 强度函数
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激光照明的大气后向散射理论模拟和试验研究 被引量：23
10
作者 许晓军 陆启生 +4 位作者 舒柏宏 刘泽金 杜少军 郭少峰 赵伊君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期60-65,69,共7页
分析了瑞利与米氏散射模型的后向散射对激光照明的影响 ,讨论并计算了不同气溶胶模型的散射相函数。建立了激光照明后向散射的物理模型 ,提出了具有实际应用价值的后向散射影响函数及其解析表达式并进行了理论分析。利用面阵CCD探测器... 分析了瑞利与米氏散射模型的后向散射对激光照明的影响 ,讨论并计算了不同气溶胶模型的散射相函数。建立了激光照明后向散射的物理模型 ,提出了具有实际应用价值的后向散射影响函数及其解析表达式并进行了理论分析。利用面阵CCD探测器对实际大气条件下后向散射对照明的背景干扰进行了测量 。 展开更多
关键词 瑞利散射 采氏散射 后向散射 激光照明 背景干扰
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粉尘浓度测量的研究 被引量：21
11
作者 田贻丽 谢利利 徐如瑜 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期30-31,48,共3页
介绍了利用光散射来测量粉尘尘粒的浓度的原理和方法。其中主要讨论了基于Lambert-Beer定律消光的方法来测量的原理和基于米氏散射 (Mietheory)的方法进行测量的原理。并且比较了两种方法用于测量的情况。然后对于将实际粉尘尘粒按照服... 介绍了利用光散射来测量粉尘尘粒的浓度的原理和方法。其中主要讨论了基于Lambert-Beer定律消光的方法来测量的原理和基于米氏散射 (Mietheory)的方法进行测量的原理。并且比较了两种方法用于测量的情况。然后对于将实际粉尘尘粒按照服从一定分布模式 (假设粉尘粒子服从Rosin -Rammler分布 )进行计算和将粉尘粒子看作是单一粒径的粒子群进行计算时的差别进行了分析比较。最后以煤粉为例 ,用计算机做了模拟分析和计算 。 展开更多
关键词 粉尘 mie散射 浓度测量 模拟分析 煤粉
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Mie散射系数的新算法 被引量：12
12
作者 王少清 任中京 +2 位作者 张希明 何芳 江海鹰 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期9-12,22,共5页
介绍了一种计算Ｍｉｅ散射系数的新方法。
关键词 米氏散射 mie系数 mie计算
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Mie理论归一化散射光强的研究 被引量：19
13
作者 任智斌 卢振武 +3 位作者 刘玉玲 李凤有 曹召良 孙强 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期83-85,共3页
采用了 Mie理论分析了微球体光学元件的光散射性能 ,并对 Mie理论中归一化散射光强 Is的数学性质进行了理论分析 ,并给出了数值结果。研究了口径参数 x与相对折射率 m对归一化散射光强 Is分布的影响 ,从而可以评价微球体光学元件对光的... 采用了 Mie理论分析了微球体光学元件的光散射性能 ,并对 Mie理论中归一化散射光强 Is的数学性质进行了理论分析 ,并给出了数值结果。研究了口径参数 x与相对折射率 m对归一化散射光强 Is分布的影响 ,从而可以评价微球体光学元件对光的会聚及散射能力。结果表明半径较大、折射率较小的微球体光学元件对光的会聚能力较强。本结论为微光球体学元件的选择及性能分析提供了依据。 展开更多
关键词 mie理论 光散射 归一化散射光强 相对折射率 口径参数
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MIE散射系数的改进算法 被引量：18
14
作者 王小东 吴健 +2 位作者 邱荣 杨春平 刘建斌 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期24-27,共4页
提出一种新的计算MIE散射系数的算法。该算法使用了改进的后向递推公式，可对MIE系数中的消光系数Kext和散射系数Ksca进行精确计算。由于新算法能显著地减少计算循环次数，因此明显缩短了计算时间。对广泛运用的递推法和连分式法进行了... 提出一种新的计算MIE散射系数的算法。该算法使用了改进的后向递推公式，可对MIE系数中的消光系数Kext和散射系数Ksca进行精确计算。由于新算法能显著地减少计算循环次数，因此明显缩短了计算时间。对广泛运用的递推法和连分式法进行了比较详细的讨论。并且把新算法的计算结果和已有的成果进行了比较。结果表明：（1）计算的循环次数与粒子的复折射率基本没有关系；（2）连分式得到的结果通常最准确；（3）新算法在尺度系数较大时（〉1000），计算时间仅为连分式算法的10^-2-10^-3，计算的误差小于10^-5；（4）算法的适用范围广，对于尺度系数从10^-6到10^6，复折射率从从10^-6到10^6都能很好地进行计算。 展开更多
关键词 mie系数 散射系数 后向递推 连分式
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大气颗粒物近前向光散射特性研究 被引量：24
15
作者 吴金雷 张金碧 +4 位作者 张莉 丁蕾 郑海洋 王颖萍 方黎 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期279-289,共11页
为了考察大气颗粒物近前向光散射特性及其在粉尘质量浓度测量中的应用,建立了大气颗粒物近前向散射光测量实验装置,通过单分散和多分散颗粒物样本的实验测量和基于米散射理论的颗粒物光散射计算,得到颗粒物近前向散射光强度与粒径及分... 为了考察大气颗粒物近前向光散射特性及其在粉尘质量浓度测量中的应用,建立了大气颗粒物近前向散射光测量实验装置,通过单分散和多分散颗粒物样本的实验测量和基于米散射理论的颗粒物光散射计算,得到颗粒物近前向散射光强度与粒径及分布宽度的关系,结果表明该装置可用于测量环境大气气溶胶质量浓度。通过已知参数的单分散气溶胶样品测量,借助米散射理论计算,可以获得较为准确的响应度数值,并估计测量实际大气颗粒物的误差范围。采用亚利桑那超细标准粉尘进行质量浓度定标,测量城区自然环境颗粒物的粉尘质量浓度,需要约2.5倍的修正。 展开更多
关键词 散射 近前向光散射 米散射 响应度 质量浓度
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基于Mie理论的水雾粒子多光谱消光特性研究 被引量：22
16
作者 袁江涛 杨立 +2 位作者 谢骏 田恬 孙丰瑞 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期459-461,共3页
基于Mie散射理论，建立了水雾粒子的消光模型，计算了水雾粒子的多光谱消光特性，分析了水雾的消光特性与水雾粒子粒径之间的关系。结果表明：不同波长条件下，最佳水雾消光性能所对应的水雾粒子粒径也不同；半径在0．22～0．53μm的水... 基于Mie散射理论，建立了水雾粒子的消光模型，计算了水雾粒子的多光谱消光特性，分析了水雾的消光特性与水雾粒子粒径之间的关系。结果表明：不同波长条件下，最佳水雾消光性能所对应的水雾粒子粒径也不同；半径在0．22～0．53μm的水雾粒子对可见光的消光性能最好；半径在0．81～8．15μm的水雾粒子对中、远红外辐射的消光性能最好；对于1．06μm和10．6μm两个军用激光常见波长，水雾粒子半径应分别为0．89μm和8．15μm，才能达最佳消光效果。 展开更多
关键词 mie散射 水雾粒子 消光特性 隐身
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大气粒子散射特性及其对空间偏振分布的影响 被引量：25
17
作者 吴良海 高隽 +1 位作者 范之国 何均均 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期27-33,共7页
利用米氏散射理论分析O2,N2,CO2,水滴和气溶胶等粒子的散射与偏振特性,通过随机传输理论仿真不同粒子影响下的偏振分布,并与检测结果进行比对,对粒子散射特性及其对空间偏振特性分布的影响进行了系统的理论研究。计算了不同粒子的散射... 利用米氏散射理论分析O2,N2,CO2,水滴和气溶胶等粒子的散射与偏振特性,通过随机传输理论仿真不同粒子影响下的偏振分布,并与检测结果进行比对,对粒子散射特性及其对空间偏振特性分布的影响进行了系统的理论研究。计算了不同粒子的散射系数和吸收系数随尺寸和复折射率的变化规律,研究了典型气态分子和非气态粒子偏振度及散射光强随散射角度的变化规律。通过检测结果与气态分子与非气态粒子影响下的模型之间的对比,得到空间中的偏振分布主要由气态分子决定,而地平附近中性点的出现与太阳高度角较低时刻偏振度的衰减与非气态粒子密切相关的结论。 展开更多
关键词 大气光学 偏振 米氏散射 非气态粒子
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大气气溶胶消光性质的研究进展 被引量：23
18
作者 韦莲芳 杨复沫 +2 位作者 谭吉华 马永亮 贺克斌 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期705-715,共11页
大气气溶胶的消光性质对大气能见度和大气辐射强迫具有重要影响.本文从实验室分析、外场观测和基于Mie理论的数值模拟3个方面总结了气溶胶消光性质的研究现状及主要影响因素,主要包括颗粒物质量浓度、粒径分布、相对湿度、元素碳的混合... 大气气溶胶的消光性质对大气能见度和大气辐射强迫具有重要影响.本文从实验室分析、外场观测和基于Mie理论的数值模拟3个方面总结了气溶胶消光性质的研究现状及主要影响因素,主要包括颗粒物质量浓度、粒径分布、相对湿度、元素碳的混合状态和化学组分等因素.通过对国内外气溶胶消光性质研究现状以及存在问题的分析讨论,提出了国内气溶胶消光特性研究的不足之处及今后研究重点. 展开更多
关键词 气溶胶 化学消光 散射系数 吸收系数 mie理论
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冰水混合云对可见光的吸收和散射特性 被引量：21
19
作者 孙贤明 韩一平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期682-687,共6页
根据Mie理论,分别计算了由纯水、纯冰和冰-水同心球形粒子构成的云层在可见光波段的单次散射特性.根据辐射传输理论,利用叠加法数值计算了这三种不同构成的云层的反射函数,以及它们的平面反照率、透过率和吸收率.结果表明,冰云和冰_水... 根据Mie理论,分别计算了由纯水、纯冰和冰-水同心球形粒子构成的云层在可见光波段的单次散射特性.根据辐射传输理论,利用叠加法数值计算了这三种不同构成的云层的反射函数,以及它们的平面反照率、透过率和吸收率.结果表明,冰云和冰_水云的反射函数和平面反照率在大部分散射角下要略小于水云,而透过率却比水云的大.通过具体的数值计算结果和理论分析,研究了水云的异常吸收现象. 展开更多
关键词 冰-水粒子 mie理论 叠加法 光散射
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米氏理论下悬浮粒子对水下激光传输的影响 被引量：21
20
作者 张莹珞 王英民 黄爱萍 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期146-154,共9页
针对海洋悬浮粒子引起水下激光传输信道的复杂性问题,采用等效球形粒子米氏散射理论和蒙特卡罗数值模拟方法,研究海洋悬浮粒子对水下光通信链路的影响。分析了悬浮粒子特性及入射光波长与光学系数的关系,研究了粒子尺寸和复折射率对接... 针对海洋悬浮粒子引起水下激光传输信道的复杂性问题,采用等效球形粒子米氏散射理论和蒙特卡罗数值模拟方法,研究海洋悬浮粒子对水下光通信链路的影响。分析了悬浮粒子特性及入射光波长与光学系数的关系,研究了粒子尺寸和复折射率对接收归一化能量、接收光强、信道传输长度、信道时延的影响。理论分析和仿真结果表明:粒子的光学系数会随着粒子尺寸增大而增大,使相同信道长度的接收归一化能量减小,接收光强减弱,信道时延增大;粒子复折射率虚部越小,接收的归一化能量越强,接收光强峰值越大,但复折射率虚部相同而实部不同时,接收光强峰值的大小取决于反照率,反照率越大,接收光强越大。 展开更多
关键词 散射 米氏理论 散射粒子 光子统计
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