图1 颗粒散射的近似理论

其中， 为颗粒尺寸参数， 为折射率。

2.1.2 按颗粒的个数分类

   实际应用中，通常遇到的都不是单个颗粒，而是由多个颗粒组成的弥散系，称为含粒子弥散系。考虑粒子间的相互作用，分为独立散射与非独立散射两种，其中独立散射中，粒子间没有互相作用，等同于单个颗粒散射进行研究。

2.1.3 按基体介质的不同分类

   颗粒位于非介质中（例如真空和空气），称为粒子系。此时，只考虑颗粒对辐射能量的散射与吸收。若颗粒位于参与性基体介质中，被称为含粒子介质系。参与性是指具有吸收、散射特性的介质。当散射系数为零时，则吸收、散射性介质可以简化为吸收性介质。此时，颗粒散射特性研究时，需要考虑参与性介质对辐射的吸收和散射效果。

   另外，实际粒子既不是球形也不是均质。但在一般应用时，常常假设粒子为球形并且均质。本文主要研究在吸收性介质中，单个颗粒的Mie散射。

2.2 颗粒散射的基础理论

2.2.1 光散射的光学理论

从严格的意义上讲，除了真空以外，所有的物质都是非均匀的，因此，所有

的介质均会散射光。实际上，很多常见的现象都是由散射而产生的。例如，粗糙

表面的漫反射：狭缝、栅格、尖角的衍射：光学光滑表面的镜面反射和折射等[10]。

可以认为，颗粒的散射是由于颗粒表面的反射，颗粒内部的折射和颗粒对光波衍

射的综合结果。