激光粒度儀散射理論發(fā)展史

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激光粒度儀92454.com.cn主要依據(jù)Fraunhofer 衍射和Mie散射兩種光學(xué)理論。

 

散射理論的研究開(kāi)始于上一世紀(jì)的70年代。1871年，瑞利（Lord Rayleigh）首先提出了著名的瑞利散射定律，并用電子論的觀點(diǎn)解釋了光散射的本質(zhì)。瑞利散射定律的適用條件是散射體的尺寸要比光波波長(zhǎng)小。

 

1908年，米氏（G. Mie）通過(guò)電磁波的麥克斯韋方程，解出了一個(gè)關(guān)于光散射的嚴(yán)格數(shù)學(xué)解，得出了任意直徑、任意成分的均勻粒子的散射規(guī)律，這就是著名的米氏理論。

 

1957年， H. C. Van de Hulst 出版了關(guān)于微小粒子光散射現(xiàn)象的專著，總結(jié)了粒子散射的普遍規(guī)律，受到科技界人士的廣泛注意，這本專著被認(rèn)為是光散射理論領(lǐng)域的經(jīng)典文獻(xiàn)。

 

1969年，M . Kerker 系統(tǒng)論述了光及電磁波散射的一般規(guī)律，為散射理論的進(jìn)一步發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。1983年，C. F. Bo hren ，O. R. Huff man綜合前人的成果，又發(fā)表了關(guān)于微小粒子對(duì)光散射及吸收的一般規(guī)律，更全面地解釋了光的各種散射現(xiàn)象。至此，散射理論的體系建立起來(lái)了。

 

1976年J . Swit henbank 等人利用米氏理論在時(shí)（ d為散射粒子的直徑，λ為光波波長(zhǎng)）的近似式 ——夫瑯和費(fèi)（Franhofer）衍射理論發(fā)展了激光粒度儀，開(kāi)辟了散射理論在計(jì)量測(cè)試中的又一新領(lǐng)域。

 

由于光散射法適用范圍寬，測(cè)量時(shí)不受顆粒光學(xué)特性及電學(xué)特性參數(shù)的影響，因此在隨后的三十年時(shí)間內(nèi)已成為粒度計(jì)量中最為重要的方式之一。