基于用几何光学和米散射法的球形粒子前向散射特性计算的研究.pdfVIP

第44卷第5期 红外与激光工程 2015年5月 Vol.44No.5 InfraredandLaserEngineering May2015 基于用几何光学和米散射法的球形粒子前向散射特性 计算研究 1,2 1,3 张学海 ，魏合理 (1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院大气成分与光学重点实验室， 安徽 合肥 230031；2. 中国科学院大学，北京 100049； 3. 中国科学技术大学环境光学学院，安徽 合肥 230031) 摘 要院分别用几何光学(GOM)、Lorenz-Mie散射方法计算了0.55滋m 波段球形粒子的散射特性，并 对两种计算方法的准确性进行了分析。研究了粒子尺度参数、折射率虚部对粒子0毅散射相函数的影 响。结果表明：在粒子尺度参数大于60 时，GOM计算的球形粒子的散射特性与Mie非常接近。在粒 子尺度参数小于 1000 时，两种方法得到的前向散射相函数与粒子尺度参数均成二次方关系，且计算 结果基本一致；随着粒子尺度参数的增大，前向散射与尺度参数之间将逐步失去二次方关系。当粒子 尺度参数大于10000 时，采用GOM方法得到的结果要比Mie散射方法的结果偏大；当粒子尺度一定 时，0毅散射相函数与折射率虚部之间呈先增大后减小的规律。 关键词院前向散射相函数； 复折射率； 尺度参数； Mie； GOM 中图分类号院O43；P40 文献标志码院A 文章编号院1007-2276(2015)05-1485-06 Forward scattering properties of spherical particles based on the geometrical optics method and Mie scattering 1,2 1,3 Zhang Xuehai , Wei Heli (1. Key Laboratory of Atmospheric Composition and Optical Radiation, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. School of Environmental Sciences and Optoelectronic Technology, University of Science and Technology of China, Hefei 230031, China) Abstract: The geometrical optics method (GOM) and Lorenz-Mie method were used to study the scattering properties of spherical particles at the wavelength of 0.55 滋m,