首页 理论教育 光散射技术及其在微粒测量中的应用

光散射技术及其在微粒测量中的应用

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:光散射方法较其他方法有着独特的优点,它易实现自动测量,测量范围大,是目前最广泛采用的技术,也是今后微粒测量发展的方向,最新微粒测量技术的发展也主要在这个领域。光散射是粒子与电磁波相互作用产生的现象,它可以用波动理论解释:微粒与电磁场相互作用,使波矢量发生变化。光散射测量技术是一个广义的概念,包括一系列相对独立的技术及复杂的理论分析模型。

光散射技术及其在微粒测量中的应用

光散射方法较其他方法有着独特的优点,它易实现自动测量,测量范围大,是目前最广泛采用的技术,也是今后微粒测量发展的方向,最新微粒测量技术的发展也主要在这个领域

光散射是粒子与电磁波相互作用产生的现象,它可以用波动理论解释:微粒与电磁场相互作用,使波矢量发生变化。也可用量子理论解释:光子与微粒相互作用,发生能量交换,引起能级跃迁。光散射测量技术是一个广义的概念,包括一系列相对独立的技术及复杂的理论分析模型。这主要是由于从散射光的许多性质(例如,光振幅、位相、频率、偏振方向、传播方向、相干性、强度共振频率等)都可以得到粒子尺寸的信息。这些之间存在着依赖关系,当相互依赖的因素中的一个确定时,另一个因素就与粒子的特性有关。粒子的尺寸量级不同,起主要作用的因素不同,模型就不同,适用的理论公式就不一样。

目前较成熟的理论有:

(1)瑞利散射理论(它适于像空气分子一类的小粒子)。

(2)瑞利—高斯散射理论(适于比空气分子大些的粒子,像高分子)。

(3)夫琅和费衍射理论(适于直径d>>λ的圆盘形或球形粒子,其散射图像通常称为爱里斑)。

(4)谐振散射理论(入射电磁波与散射物质相互作用产生散射光强最大、最小的现象,当该现象不能用衍射或干涉现象解释时,就发生了谐振散射。仅适于尺寸一致均匀的球形微粒)。

(5)前向散射相干性衰减理论(当相干光经过微粒散射后,其相干性衰减,衰减程度由互强度函数MIF决定,它与接收器直径、颗粒尺寸及颗粒散射率有关。可测d>10μm的微粒)。

主要技术包括:(www.xing528.com)

(1)强度作为传播方向函数的测量,即角度散射。

(2)强度作为位相函数的测量,包括激光干涉仪全息、前向散射、计算机全息及衍射。

(3)频率与传播方向的关系,主要是多普勒频移测量技术。

(4)光子数与时间的关系,包括各种光子相关技术。

(5)粒子的挡光效应与粒子尺寸的关系。

(6)强度与显微准弹成像的关系。

(7)前向散射光相干性衰减。

(8)前向散射光随微粒尺寸参数的变化,发生强度共振的现象。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈