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在粗糙粒子散射特性问题中，目前采用蒙特卡洛方法模拟粗糙大粒子散射相函数的物理模型，运用漫反射率与散射角无关的假设，认为能束入射粒子后，如果发生反射，反射能量将只沿一个随机的方向反射出去，但是漫反射和入射角无关并不是漫射定义的必要条件。对于一个漫射表面来说，入射能量被反射而产生一个反射强度，此反射强度在所有反射方向上是均匀的，但是被反射的能量可以作为入射角的函数而随机变化。如果粒子是漫射球体，则获取入射辐射的每个表面单元将向该单元上方的整个2 立体角内反射能量。64354
研究光在生物组织中的散射问题时，目前广泛采用的是经验公式 Henyey 和
Greenstein[14]于1941 年提出的第一个与一些实验数据吻合较好的函数, 简称 HG 相函数。HG 相函数忽略了散射光强与生物组织内的散射体的大小和形态的相关性,认为散射光强的角分布由各向异性因子唯一决定，不能描述组织的散射光分布与入射光波的联系, 而且在后向散射的描述上与精确的实验存在较大误差。而实验发现， 某些哺乳动物细胞悬浊液的散射与直径为 0.4 L m ~ 2.0 L m 的微球体的散射相当[15]。
气溶胶粒子的形状、尺度、组成、数浓度和复折射率等相关参数决定了大气气溶胶的光学特性。气溶胶粒子和云滴的散射特性，在假设其为球形时，可以由 Mie 理论计算得出。对于冰水混合等含核气溶胶粒子，一般采用多层球形粒子来研究其散射特性。吴振森等[16]人给出了一种多层球的迭代算法，能够有效地降低计算量，使得可计算多层球的层数以及尺寸参数都得到大幅度地提高。杨文[17]给出了一种更简洁的计算方法。论文网
水雾粒子因其对红外线的强烈衰减功能而被广泛用于目标的红外隐身。目前对水雾隐身的研究基本都是建立在米氏(Mie) 散射与吸收理论的基础上的。经过近十几年的研究, 一些讨论水雾隐身效果与最佳粒径分布的文献多是直接试验测定或单纯依据消光因子的大小。国内中国科学院西安光学精密机械研究所、 海军工程大学、 大连测控技术研究所和西安电子科技大学等单位[18]为了测量潜艇尾流气泡散射特性,将光散射的研究主要集中在前向小角度散射和 180°后向散射方面。在分析获得最佳消光效果的粒子半径方面, 许波等[19]讨论了粒径分布与粒子消光的关系,文献[20]将复分散系简化为具有某个平均粒径的均一系模型进行讨论。袁江涛等[21]针对中远红外的大气窗口波段提出了粒径的分布区间。在粒子系模型及散射模型的选择上, 王运华等[22]进行了两个相邻目标对平面波、 高斯波束的光散射建模与解析,刘建斌[23]在确定的粒子尺度分布的条件下, 假设粒子散射是独立散射,粒子之间的距离大于粒子的直径,不计粒子相位的影响,而将它们的散射强度直接相加。
综上，常用的大气传输模拟中散射相函数使用的是经验公式 Henyey - Greenstein 函数、修正Henyey-Greenstein 函数、Cronette 与Shanks 定义的Henyey-Greenstein相位函数,并且加入了可调的不对称因子g。即便如此, 这些函数仍不能对真实情况给出足够的近似[24]。朱孟真等[25]运用Mie 散射理论计算了不同天气条件下的紫外光散射相函数,并与这三类经验函数进行比较, 提出了各自的适用范围。
在粒子辐射换热计算中, 散射相函数的求解必不可少。常假定粒子形状为球形, 并应用球形粒子的Mie 理论来计算相函数[1,5- 26]。但是,Mie 理论的求解复杂费时, 而且Mie 散射理论计算得到的相函数常常随尺度参数、波长和散射角的变化而强烈振荡(如大粒子) ,这种振荡使得辐射传输方程的求解非常困难。 为简化起见,许多学者对相函数的处理又提出很多近似方法[26- 27],如各向同性散射、线性各向异性散射、级数形式的勒让德多项式相函数、Henyey-Greenstein 相函数及Dirac-delta 相函数等。由于线性散射相函数非常简单, 因此很多学者将相函数近似处理成线性各向异性散射[28-30]。