?? 米氏散射理論經(jīng)麥克斯韋電磁理論嚴(yán)格推導(dǎo),是描述表面光滑的均勻球體對(duì)光的散射理論,考慮了散射體(顆粒)的光學(xué)特性(折射率和吸收系數(shù))。
弗朗和夫衍射理論由原始的光的波動(dòng)理論推導(dǎo),是麥克斯韋理論在小角度下的近似,一般在5°內(nèi)有效,衍射理論不考慮散射顆粒的光學(xué)特性。
如果儀器只測(cè)量5°以?xún)?nèi)的散射光分布或者3μm以上的粗顆粒,那么可以采用衍射理論,否則應(yīng)該采用米氏理論。
如果散射體的光學(xué)特性不易測(cè)準(zhǔn),那么直到0.1μm的顆粒測(cè)量,寧可用衍射理論計(jì)算。
米氏理論和弗朗和夫的對(duì)比分析
由于米氏理論考慮了樣品的折射率、吸收率、反射率,考慮了介質(zhì)的折射率等因素,因此它對(duì)具有不同光學(xué)特性的樣品都能精確得到解析解,由此得到的粒度測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確,并且適用于從超細(xì)的亞微米級(jí)顆粒到較粗的毫米級(jí)顆粒,是現(xiàn)代激光粒度儀普遍采用的理論基礎(chǔ)。
雖然米氏散射理論運(yùn)算起來(lái)更復(fù)雜,但在計(jì)算機(jī)技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天,這已經(jīng)不是什么缺點(diǎn)了。
現(xiàn)在幾乎所有品牌的激光粒度儀都用米氏散射理論。
市面上常見(jiàn)的激光粒度儀
弗朗和夫衍射理論是早期激光粒度儀采用的一種光學(xué)理論,它是米氏散射理論的簡(jiǎn)化版,它不考慮樣品和介質(zhì)的折射率、吸收率和反射率等因素,因此計(jì)算簡(jiǎn)便,所以為早期激光粒度儀所采用。
它描述大于 25 微米(激光波長(zhǎng)的 40 倍)的顆粒的衍射規(guī)律是精確的,對(duì)小于 25um 的顆粒誤差較大,并且顆粒越小誤差越大。
為了與以前的激光粒度儀進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比,大部分的激光粒度儀還保留弗朗和夫衍射理論這一選項(xiàng)。
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