本文旨在研究光发生侧向散射时，基于侧向散射效应，其侧向散射相关参量与微小液滴半径的关系。

2。2  米氏理论及其近似

2。2。1  米氏理论

    我们知道在处理一些现实问题时，为了避免繁复，经常采取一些简化模型，比如在本文中我们就将液滴近似为一个球形颗粒。这其中，研究规则粒子散射特性的典型理论就是米氏理论，它给出了粒子散射场的精确表达式。以米氏理论为基础，当强度为的光束打到到各项同性的球形粒子上时，其散射光强可表示为：

式中θ为散射角，是用来表征颗粒的尺寸无因次参量，λ为波长，R为颗粒半径，为入射光强，为相对环境折射率，r为测量点距颗粒中心距离，为入射光的电矢量相对于散射面的夹角，最后，和是分别垂直和平行于散射面的振幅函数分量，是由贝塞尔函数（Bessel）和勒让德函数（Legendre）组成的无穷级数，但是这个计算很繁琐，对在线监测和反演计算都非常不利，因而许多研究人员就开始了去探索米氏理论的近似算法。文献综述

2。2。2  米氏理论近似

由于米氏理论的计算繁琐，所以很有必要在不同情况下去进行近似来简化计算却也可以得到较为精确的结果。这么多年以来，研究人员也致力于去研究米氏理论的近似。这其中，在2003年，徐峰，蔡小舒等人，给出了在粒度测量中，米氏理论的近似算法[16]。他们将夫琅禾费衍射理论与几何散射理论两者相结合，给出了Mie理论的近似算法。结论表明，在前向小角度范围内，由于主要考虑的是衍射影响，所以提出了根据基尔霍夫衍射理论而来的夫琅禾费衍射理论近似，而在前向大角度范围内，主要涉及到光的反射和折射，提出了全几何光学近似。仿真结果表明，在小角度，衍射理论曲线和米氏理论曲线吻合的很好，在大角度上，全几何光学近似曲线和米氏理论曲线吻合的很好。所以本文基于计算简便，采用了其米氏理论的近似算法。

2。3  基于米氏理论的光散射法

    现有的利用光散射法测定颗粒粒径的方法，基本上都是基于米氏理论。并且现有的激光测粒仪[17]主要测量方式是前向衍射和角散射。而这两种方法，随着时间的流逝，其弊端性也开始显露。前向衍射中，在现实中测量时，光靶直径、镜头直径和下限受镜头焦距均会对它产生限制，使得其扩展测量的下限成为一个问题。而角散射法是通过测量某单个微粒在某一个或者几个角度下的光通量来确定颗粒的直径的，所以会使得测量区间小、散射光强微弱和难以控制等一些问题。

随着光电检测技术的发展，为了对之前我们往往会忽视，或者难以测量的大角度的散射光进行测量。本文的研究方向是利用侧向散射光效应去测量微粒尺寸，它是吸取前向衍射和角散射测量的一些优势方法，而又弥补了它们其中的一些缺点的好方法[18-19]。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

我们知道现在的光散射法基本上都是基于米氏理论的，而先前我们也讨论过米氏理论的近似。要以几何光学上来说，衍射、折射和反射的三部分光的一个简易的叠加就可以看作是散射，而且这中间并不考虑其干涉的影响[20]。但是在前向散射中，也就是小角度范围中，米氏理论近似为夫琅禾费衍射理论。本文我们讨论的是侧向散射，简单点来说就是大角度范围内，衍射几乎是微乎其微的，主要考虑的是其反射光和折射光的光强。此时米氏理论近似为全几何光学近似，也就是本文我们的理论基础。