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摘 要目前对尾流气泡的光散射效应的研究主要是对散射光光强的计算和探测，而忽略或者不考虑入射光或散射光的偏振特性。本课题主要研究光在尾流气泡中传输时所表现出来的偏振特性，主要的研究对象是半径在10～150μm范围内的尾流气泡，先利用Mie散射理论，按照前后依存的关系研究单个气泡和气泡幕在不同偏振入射光入射时的散射特性，再结合随机介质中的单次散射理论、球型粒子的Mie散射理论和偏振光传输的Stokes-Mueller表述，推导出入射光经过尾流气泡幕时，前向单次散射的穆勒矩阵元的解析式，并用该解析式分析尾流气泡幕的前向单次散射的穆勒矩阵元素的二文空间分布模式，以及它和气泡数密度，气泡半径之间的关系，最后采用偏振的蒙特卡洛模拟编程，通过模拟仿真计算气泡幕模型的前向散射光的斯托克斯矢量，分析得到尾流气泡的前向散射光的偏振特性，最后得到相关结论。25237
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毕业论文关键词 尾流气泡、偏振光、Mie散射偏振度、蒙特卡洛模拟毕业设计说明书外文摘要
Title Wake bubbles of polarized light scattering
characteristics of the study
Abstract
At present the research of light scattering effect of wake bubbles is mainly for scattering light intensity calculation and detection, and ignore or do not consider the incident light or the polarization characteristics of scattered light.The main research object is the radius within 10 to 150 microns of wake bubbles.First, using the Mie scattering theory to study of a single bubble and bubble curtain under different polarized incident light scattering characteristics of incidence;Then, deduce the expression of Mueller matrix elements after the incident light transmission to wake bubbles;In the end, using the Monte Carlo to simulate the programming,and according to the simulation results related some conclusions
Keywords Wake bubbles Polarized light polarization property
目 次
1 引言 1
1.1 背景： 1
1.2 国内外研究情况 1
1.2.1 国内对尾流气泡的研究 1
1.2.2 国外对尾流气泡的研究 2
1.3 本课题主要研究内容 3
2 尾流气泡的散射特性 4
2.1 单个气泡的散射特性 4
2.1.1 单个气泡的散射理论 4
2.1.2 单个尾流气泡的散射特性 6
2.2 气泡幕的散射特性 9
2.2.1尾流气泡的分布 9
2.2.2 气泡幕的散射理论 10
2.2.3 气泡幕的散射特性 11
3 气泡前向散射的矩阵特性 13
3.1 偏振态的数学描述 13
3.1.1 琼斯矢量描述 13
3.1.2 斯托克斯矢量描述 14
3.2 单个气泡的穆勒矩阵 16
3.2.1 单个气泡的穆勒矩阵特性 16
3.2.2 单个气泡的穆勒矩阵分布 18
4 尾流气泡光传输的模拟 20
4.1 单个气泡的偏振特性 20
4.1.1 偏振度基本理论 20
4.1.2 单个气泡的偏振度的计算 21
4.2 气泡幕偏振特性的蒙特卡洛模拟 22
4.2.1 蒙特卡洛模拟光传输 22