群體粒子場激光側(cè)向散射性質(zhì)研究及建模分析.pdf

1、隨機(jī)分布群粒子入射激光復(fù)合散射特性研究在現(xiàn)代科學(xué)和工程中有著廣泛的應(yīng)用。本文研究了群體粒子場光學(xué)側(cè)向散射特性及其數(shù)學(xué)模型描述。在用相同波長線偏振和圓偏振兩種偏振狀態(tài)的He-Ne激光束入射到一隨機(jī)分布群粒子場以產(chǎn)生側(cè)向散射光，并測得散射偏振光強(qiáng)的實(shí)驗基礎(chǔ)上，分析得到了群體粒子場激光側(cè)向散射的特性規(guī)律，建立了Muller-Stokes算法數(shù)學(xué)模型來描述其散射特征，并驗證了利用該模型得到的群體粒子場激光側(cè)向散射規(guī)律與實(shí)驗結(jié)果是相吻合的。

2、 圍繞著群體粒子場側(cè)向散射光的性質(zhì)分析，本文開展了一系列研究：設(shè)計了用于研究群體粒子場激光側(cè)向散射特性的實(shí)驗系統(tǒng)及實(shí)驗方法；從實(shí)驗上測量了不同偏振態(tài)入射光照射下不同直徑粒子在不同體積分?jǐn)?shù)濃度時側(cè)向散射光的不同偏振態(tài)光強(qiáng)，通過相應(yīng)的處理獲得了散射光強(qiáng)度及其偏振度相對散射角的分布圖樣，分析得到了散射光強(qiáng)及偏振度相對散射角的變化規(guī)律；建立了多粒子散射的Muller-Stokes矩陣描述數(shù)學(xué)模型，利用模型闡明了群體粒子側(cè)向散射的多種性質(zhì)特征，

3、驗證了該模型得到的群體粒子場激光側(cè)向散射規(guī)律與實(shí)驗結(jié)果是相吻合的，從而用Muller-Stokes矩陣實(shí)現(xiàn)了對群粒子側(cè)向散射現(xiàn)象的簡明化數(shù)學(xué)表示。用此算法對實(shí)驗得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算得到的結(jié)果表明：散射光強(qiáng)呈軸對稱分布：散射光偏振特性的變化及用于表示各種特性的矩陣的元素主要決定于散射粒子的大??；另外，群粒子場側(cè)向散射系數(shù)亦隨粒子直徑的變化而變化明顯。這種Muller-Stokes算法把散射場模擬成一個光學(xué)系統(tǒng)，對入射偏振光束的散射效果給以簡