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第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 小粒子光散射理论的研究现状 3

第二章 小粒子光散射的基本理论 6

2.1 光散射概述 6

2.2 小粒子光散射的基本理论 7

2.2.1 几何光学理论 7

2.2.2 Airy理论 11

2.2.3 Lorenz-Mie理论 13

2.2.4 Debye级数展开 16

第三章 无限长非均匀介质圆柱对垂直入射平面波的散射 19

3.1 引言 19

3.2 无限长非均匀介质圆柱对平面波的散射 20

3.2.1 散射场的计算 20

3.2.2 散射场系数的改进算法 24

3.2.3 改进算法正确性验证 25

3.2.4 算法效率 28

3.3 算例 30

第四章 无限长非均匀介质圆柱对斜入射平面波的散射 32

4.1 引言 32

4.2 散射场理论推导 33

4.3 散射系数的改进算法 40

4.4 算法正确性验证 41

4.5 算法效率 43

4.5.1 计算区域 44

4.5.2 计算时间 44

4.6 应用 45

第五章 非均匀球、柱粒子彩虹特性 47

5.1 引言 47

5.2 非均匀柱粒子散射的Debye级数展开 48

5.3 非均匀柱粒子彩虹强度及频谱分布 50

5.3.1 非均匀柱粒子一阶、二阶彩虹的强度和频谱分布 50

5.3.2 重建的一阶、二阶彩虹与Debye级数模拟结果比较 54

5.4 多重一阶彩虹的Debye级数模拟 57

5.5 非均匀球粒子的彩虹模拟及彩虹重建 62

5.5.1 非均匀球粒子折射率分布 62

5.5.2 非均匀球粒子几何光学射线追迹理论 63

5.5.3 非均匀球粒子一阶、二阶彩虹强度分布特点 66

5.5.4 非均匀球粒子二阶彩虹强度分布 67

5.5.5 非均匀球粒子二阶和五阶彩虹强度的重建 69

第六章 彩虹法非均匀柱粒子折射率分布测量 71

6.1 引言 71

6.2 非均匀柱粒子的彩虹强度分布 72

6.2.1 一阶、二阶彩虹的强度分布 72

6.2.2 非均匀柱粒子Airy峰角位置与折射率指数因子的关系 75

6.2.3 非均匀柱粒子Airy峰角位置与表面折射率的关系 78

6.2.4 非均匀柱粒子Airy峰角位置与折射率分布的关系 80

6.3 非均匀粒子的折射率分布测量 82

6.4 激光彩虹测量系统 87

第七章 吸收介质中非均匀圆柱对平面波的散射 92

7.1 引言 92

7.2 吸收介质中无限长非均匀圆柱对平面波的散射 93

7.3 散射矩阵、散射截面、消光截面 97

7.4 散射场系数的计算 99

7.5 算法验证 100

7.6 数值算例 103

参考文献 106

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