非球形粒子光散射特性分析

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1、非球形粒子光散射特性分析作者姓名白韬导师姓名、职称杨瑞科教授一级学科物理学二级学科无线电物理申请学位类别理学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1207122490分类TN82号O451密级公开西安电子科技大学硕士学位论文非球形粒子光散射特性分析作者姓名：白韬一级学科：物理学二级学科：无线电物理学位类别：理学硕士指导教师姓名、职称：杨瑞科教授提交日期：2014年12月LightScatteringCharacteristicAnalysisofNon-sphericalParticlesAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSI

2、TYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinPhysicsByBaiTaoSupervisor:Prof.YangRuikeDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研

3、究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要近几年来

4、，从纳米粒子以及亚微米粒子的散射光中所携带的信息去分析这些粒子内部结构和组成成分以其无损和快速的特点而受到了广泛的关注。离散偶极子算法能够计算任意形状以及各向异性粒子的光散射，本文用其分析了一些典型的非球形粒子的光散射特性，其中包括烟尘粒子，含杂质的海雾粒子以及血红细胞。对于这类粒子的研究在大气污染治理，无线激光通信和人体疾病监测等方面有着重要意义。本文介绍了几种描述无规则形状烟尘簇团的分形模型，提出了一种改进的簇团模拟分形模型。用改进之后的簇团分形模型模拟了空隙率不同的烟尘粒子，分析了烟尘粒子光散射特性受空隙率和组成成分的影响。根据海雾形成的微物理过程，由晴空条件的大气

5、溶胶的成分以及粒子尺寸分布给出了海雾形成过程中尺寸分布的变化情况，计算了无线激光通信受海雾影响的特征衰减，反演了能见度与含水量的关系并与经验公式做了比较。根据血红细胞的形态参数，构建了血红细胞双凹碟形的模型作为正常血红细胞的模型以及月牙形和椭球形作为病变血红细胞的模型，分析了血红细胞取向，折射率和大小对其光散射特性的影响，并与病变血红细胞的光散射特性做了比较。关键词：离散偶极子算法，烟尘簇团，海雾，血红细胞，光散射特性论文类型：基础研究类IIIABSTRACTABSTRACTInrecentyears,itiswidelyconcernedthatanalyzingthe

6、innerstructureandthecomponentsofnanoparticlesandsubmicronparticlesbyusingthelightscatteringmethod,whichisanatraumaticandrapidtechnique.Havingtheabilitytocalculatelightscatteringcharacteristicsofparticleswitharbitraryshapeandvariouscomponents,thediscretedipoleapproximationisutilizedtoanaly

7、sisthelightscatteringcharacteristicofsometypicalnon-sphericalparticles,includingsootaggregates,seafogaerosolsandredbloodcells.Thisisofgreatimportanceinfieldssuchascontrollingtheatmosphericpollution,freespaceopticalcommunicationanddetectionofhumanbodydiseases.Basedon