吸收性液滴的彩虹现象

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第38卷第3期东南大学学报(自然科学版)VOl_38NO．32008年5月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Mav2008吸收性液滴的彩虹现象潘琦王式民(东南大学能源与环境学院，南京210096)摘要：提出了基于彩虹散射光吸收系数的液滴吸收率测量方法．采用基于Mie理论的改进算法进行数值模拟．研究表明，液滴的吸收性不改变彩虹光强波峰及对应频峰的位置，但改变彩虹光强强度，尤其对彩虹表面波结构及Airy结构影响较大，

2、并因此降低了彩虹的可见度．计算发现液滴散射光吸收系数的最大值出现在彩虹区，并随液滴吸收率和粒径的增加稳定在彩虹最大波峰角位置，而且此处的吸收系数与吸收率之间有着线性关系．基于彩虹测量技术具有易检测、易标定的特点，因此有望发展为一种新的液滴吸收系数测量方法．关键词：吸收；液滴；彩虹现象中图分类号：TK934文献标识码：A文章编号：1001—0505(2008)03-0468-04RainbowphenomenaofabsorbingdropletPanQiWangShimin(SchoolofEnergyandEnvironme

3、nt，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Therainbowphenomenaoftheabsorbingdropletwasstudiedandamethodofdropletab-sorptionmeasurementwasproposedbasedonabsorptioncoeficientofscatteringlight．Theabsorp-tioneffectofscatteringlightattherainbowanglewassimulatedu

4、singanewalgorithmbasedonMietheory．Resultsshowthatthepositionsofthesupernumerarybowpeaksandcorrespondingfrequencypeaksoftheprimaryrainbowarenotshiftedbydropletabsorption，whilethedropletabsorptionre-ducesthelightintensity，whichdepressestherainbowvisibility．Itisobserve

5、dthatthemaximumoftheabsorptioncoeficientOccursintherainbowregion，andapproachesthestablepositionatthemaximumrainbowpea1(anglewhenthedropletabsorptionanddiameterincrease．Alsotheabsorp-tioncoeficientatthispositionhasalinearrelationwiththedropletabsorption．Thesimplicity

6、onde-tectionandcalibrationimpliesapotentialuseofrainbowdetectionformeasuringdropletabsorptioncoeficient．Keywords：absorption；droplet；rainbowphenomena液滴参数测量在燃烧、雾化及蒸发冷却等领域生溢出或不收敛等现象J，本文采用基于Mie理的研究中具有重要意义．光学法以其快速、非接触论的改进算法，分析了液滴吸收性对彩虹干涉的角测量等优点成为目前液滴参数测量的主流方度、强度及彩虹可见度等方面

7、产生的影响．在此基法¨j．彩虹测量法是20世纪90年代初发展起来的础上本文提出了散射光吸收系数的概念，并发现其光干涉测量技术，由于可实时同步测量液滴的粒径最大值发生在彩虹区，进而研究了彩虹区散射光吸和折射率，正成为目前液滴测量方法中的研究收系数的若干特性，为彩虹测量技术应用于液滴的热点．然而，目前彩虹测粒技术均基于理想的非吸吸收性组分测量提供了理论依据．收性液滴，忽略了液滴吸收性造成的影响，而自然1吸收性液滴彩虹理论与数值分析界及工业生产中更常见的则是吸收性液滴，其吸收性与液滴的化学组分及温度等参量有关j．一束平行光照射到均匀

8、透明球形粒子上，射人由于传统散射算法在颗粒具有吸收性时会产球内的光线经球内表面一次反射后透射可形成一收稿日期：2007．11．16．作者简介：潘琦(1980一)，女，博士生；王式民(联系人)，男，教授，博士生导师，smwang@seu．edu．cn引文格式：潘琦，王式民．吸收