浅谈负电荷粒子的“卢瑟福散射”

本文通过对α粒子的卢瑟福散射理论的引伸,导出负电荷粒子“卢瑟福散射”所遵循的规律公式。同时指出,负电荷粒子一次性大角散射的理论计算和实验观察开始出现偏差时的角度较之相应的正电荷粒子散射角为小;由于入射电了受原子核外诸电子库仑斥力的影响不能忽略,负电荷粒子的“卢瑟福散射”理论公式不适用于电子被薄金属箔散射的情况。     

煤烟凝聚粒子的光散射特性研究

离散偶极子近似方法（Discrete Dipole Approximation，DDA）是研究粒子散射特性的重要理论方法之一．利用该方法研究了煤烟凝聚粒子的散射问题，讨论了分形煤烟凝聚粒子的散射强度随凝聚粒子的形状、结构、相对折射率及入射波波长变化的情况．结果表明：煤烟凝聚粒子的光散射特性与其形状有着非常密切的关系；对于一个给定的形状不变的煤烟凝聚粒子，它的散射强度的大小随着入射波波长的不同而发生变化；另外组成煤烟凝聚粒子的基本粒子的个数也会影响煤烟凝聚粒子的散射强度，组成煤烟凝聚粒子的基本粒子的半径比入射波的波长小得越多，煤烟凝聚粒子的散射强度就减小得越快．     

冰晶中空气及多次散射效应对雷达探测的影响

雷达反射率因子受云中冰晶粒子空气含量以及多次散射效应的影响.首先利用Debye理论计算不同空气含量下冰晶粒子的等效介电常数,之后利用基于矩量法的FEKO软件计算了不同空气含量下的RCS,结果表明:后向散射能量会随空气含量的增大而减小.针对云中粒子多次散射对雷达探测的影响,首先利用FEKO软件研究六种相同的非球形粒子的RCS随间距的变化关系,结果表明:最小互散射值均大于不考虑多次散射效应时的RCS;为了研究粒子的空间位置对散射截面的影响,利用HFSS软件研究了两个球形粒子的散射情况,结果表明:RCS增大或减小与粒子间相对位置有关;最后利用FEKO软件计算了多个非球形粒子组成的粒子群时的互散射问题对雷达后向散射截面的影响,结果表明:多次散射效应的RCS结果小于不考虑互散射的结果,因此多次散射增大或者减少后向散射的能量主要取决于各个粒子散射回波的相位.     

近红外波段气溶胶粒子形状和性质对散射特性的影响

为了研究近红外波段气溶胶粒子的形状和性质对散射特性的影响,将气溶胶粒子视为非球形粒子,并用T矩阵理论对0.94 μm波段的气溶胶粒子进行了一系列计算分析.计算结果表明:进行单个气溶胶粒子的散射计算时其形状因子是不可忽视的元素,单个气溶胶粒子的散射相函数随着粒子形状的不同在前向和后向有明显变化;进行气溶胶粒子前向体散射计算时非球形粒子近似成球形粒子带来的误差较小,后向误差仍较大;气溶胶粒子性质的不同,即折射指数和数密度的不同对散射特性影响较大.     

粒子尺度对散射能量分布的影响

本文由Mie散射理论出发,计算了球形粒子的散射光强以及散射相位函数,并利用Matlab程序编程计算并画出了粒子对电磁波的散射能量分布情况,并分析了粒子尺度对散射能量分布的影响。     

多重散射效应对部分相干源两粒子关联函数的影响

处理HBT多重散射的通常方法是经典二次碰撞的随机级联,但是全同两粒子干涉实际是量子效应,应该采用量子力学方法处理.本文基于Glauber散射理论模型,利用量子路径积分方法,通过多重散射对部分相干源发射函数作用一个吸收因子,来分析多重散射效应对部分相干源两粒子关联函数的影响.结果表明,多重散射作用使关联函数的相角不为零从而引起粒子发射源的不对称性,多重散射效应使粒子很难从源内发出,粒子趋于表面发射,发射时间变短,所以多重散射作用使粒子发射源半径减小.     

水介质中碳粒子Mie散射特性的研究

基于Mie散射理论,对水介质中碳微球颗粒光散射的性质进行了理论分析与数值计算,得到了散射强度与散射角、散射强度与粒子半径以及光学截面与入射波长的关系.研究表明,粒子的前向散射占优势;在入射波长确定的情况下,粒子的半径越大,前向散射强度越强.     

基于蒸发波导的气溶胶散射特性

利用单球形粒子和双层球粒子的散射模型对大气气溶胶粒子的散射特性进行了分析,对双层球的不同内层折射率和不同粒子半径条件下粒子的散射特性进行了计算,并用两种模型对不同大气湿度情况下海洋气溶胶散射进行了分析和仿真.结果表明:采用双层球模型计算的前向散射强度比用单层球模型进行计算的要大,而后向散射要弱;随着大气湿度的增加,气溶胶粒子半径变大,后向散射变强;用湖面上大气气溶胶粒子散射与仿真的拟海洋气溶胶散射的消光系数比较,实测消光系数值与双层球模型计算的消光系数值更接近.     

生物组织对偏振光背向散射Mueller矩阵的分布

用Stokes矢量描述光的偏振状态,光学器件对光的作用,用相应的Mueller矩阵表示,根据散射介质的对称性,从理论上推导出了生物组织背向散射Mueller矩阵的分布,对球形粒子组成的散射介质,画出了各Mueller矩阵元随方位角的分布图,与相应的实验结果进行了比较,结果表明,由球形散射粒子组成的不同粒子直径、不同浓度的散射介质,其背向散射Mueller矩阵的分布花样具有相似性,要区分各散射介质中散射粒子的大小、浓度等特征,必须细致的研究散射介质背向散射Mueller矩阵分布花样强度随径向的变化.     

气溶胶粒径区间对其消光、后向散射及消光后向散射比影响的数值分析

利用Ｊｕｎｇｅ谱对多道光电粒子计数器的测量谱进行了模拟，根据光散射的米氏理论，考察了气溶胶小位子对其消光、后向散射及消光后向散射比的影响情况，对估计由实测谱及折射指数计算以上三个参量所带来的误差具有一定参考价值。     

矿井掘进工作面粉尘对机器噪声衰减的影响

掘进工作面悬浮粉尘颗粒改变巷道空气的粘滞特性,同时产生声波散射而影响机器噪声的传播与衰减,简要介绍了粉尘空气介质的声波衰减机理,基于掘进工作面及近巷道粉尘分布特性,分析了悬浮粉尘空气介质的粘滞特性对声衰减的贡献,研究了悬浮粉尘颗粒的声波散射作用及粉尘颗粒粒径、浓度等对声散射衰减的影响,研究表明:巷道中扩散声衰减与介质粘滞声吸收衰减两者在衰减量级上相当,而声散射衰减相对很小甚至可以忽略不计;粉尘浓度是影响粘滞声吸收的主要因素,而粉尘颗粒粒径、粉尘浓度等对声散射衰减有一定影响.     

ZrO2溶胶的醇盐受控水解-缩聚合成及光散射研究

采用一缩二乙二醇(DEG)修饰丙醇锆(Zr(OPr)4)的水解-缩聚过程,在乙醇(EtOH)介质中制备ZrO2基溶胶;借助小角X射线散射和激光动态光散射研究胶体微观结构对合成体系组成的依赖性。结果表明,DEG分子可以通过其端羟基与Zr(OPr)4发生亲核取代而形成稳定的配合中间体,有效抑制Zr(OPr)4的水解-缩聚过程,从而在很宽的组成范围内获得稳定的ZrO2基溶胶。此外,在稳定溶胶对应的组成范围内,随DEG引入量减少或反应H2O量增加,胶体粒子数量增大并形成团簇。受胶粒表面未水解的DEG配体残留的影响,胶粒之间通过表面羟基缩合迅速长大的几率很小。     

地球磁层中粒子投掷角扩散特性

研究了地球磁层中粒子投掷角扩散过程，分析了强扩散、弱扩散和一般扩散等特性．计算结果表明，在强扩散过程中，粒子填满整个损失锤区域；而对于弱扩散过程，损失锤区域粒子数很少．此结果可解释带电粒子在地球磁暴时，由于投掷角扩散而向大气层发生沉降的观测现象．     

大气中气溶胶颗粒对红外激光的散射特性研究

在利用红外激光雷达探测大气中各种成分浓度时,研究大气中气溶胶颗粒在该红外波段的光学散射特性有重要意义.特别是大气中气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率是基于红外激光雷达探测大气后向散射回波信号的重要参量,直接影响探测系统的测量精度和有效探测距离.根据等效球的米氏散射理论,分析大气气溶胶颗粒在该波段的散射效率因子和散射相函数,可准确计算出不同半径和不同密度时大气气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率大小.利用仿真模型计算得出,当大气气溶胶颗粒的半径增加时,其散射效率因子的数值振荡衰减,最终稳定于2.04处;而当入射激光波长不变时,大气气溶胶颗粒的后向散射率数值与其半径的变化呈反比.     

全同粒子散射的量子效应分析

散射是微观粒子相互作用的重要现象．全同粒子是指质量、电荷、自旋等一些固有性质相同的粒子，它们在散射时表现出一些特别的性质．从波函数的对称性、散射截面及其几率等方面对全同粒子散射进行了分析，并与非全同粒子散射进行了比较。     

对流层与平流层大气气溶胶微粒子的激光散射特性

根据Mie散射理论, 计算大气气溶胶主要微粒子的光散射光学截面和散射强度分布. 结果表明, 对流层和平流层中的微粒子在不同波段和粒径下, 对光的散射能力不同. 并模拟了散射场传播形成的彩色环, 衍射彩色环包含了粒子的尺寸和光学特性信息.      

关于卢瑟福散射公式中小角散射问题

本文主要讨论了卢瑟福散射公式在小角下的不适用问题,提出了α粒于束的展宽问题,并讨论了它和多次散射以及电子屏蔽等因素对实验结果的影响;做出了电子对α粒子散射影响的精确论证;讨论了散射截面在小角极限下重叠的问题。     

一种基于Mie散射的颗粒物浓度测量方法

 根据Mie 散射理论,采用连分式递推算法,进行了微粒散射的数值模拟。借助特殊函数库得出简化的Mie 散射理论的数值模拟方法,省去了推导的复杂性,同时提高了计算程序运算速度。利用水溶胶模拟大气溶胶进行光散射实验,采用三波长法计算得到各样本的平均粒径,根据消光定律模拟出微粒浓度与光强变化之间的关系,为空气中微粒浓度的测量提供了理论依据。     

静电对微粒光散射单分散特性作用与影响

针对光散射测量技术中微粒光散射多峰现象对测量结果的影响问题展开了研究,其中对光敏区中微粒几种运动的随机性所产生的光物理机制进行分析,并根据分析结果,建立了荷电微粒模型．分析研究了静电对于光敏区运动微粒的作用及其对单分散特性的影响．提出了在喷嘴处加载高位静电场给微粒荷电,利用荷电微粒间的Coulomb作用力,从而可有效地减弱非单分散随机现象的发生几率,最终改善微粒粒度分布光散射测量法的测量效果．     

利用变换法计算颗粒动态散射光分形维数

颗粒的动态散射光具有分形特征,可以利用分形维数进行描述.本文分析了变换法在计算颗粒动态散射光分形维数中的应用,利用该法计算了不同温度下粒径为60nm,90nm,200nm,300nm,450nm的聚苯乙烯标准颗粒动态散射光的分形维数,并与盒维数法进行了比较.