Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лопатин В.Н. -> "Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред" -> 27

Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред - Лопатин В.Н.

Лопатин В.Н., Приезжаев А.В., Апонасенко А.Д. Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 384 c.
ISBN 5-9221-0547-7
Скачать (прямая ссылка): metodisvertosiyaniya2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 154 >> Следующая

Для примера рассмотрим два случая распределения по размерам, а именно обратностепенное и гамма распределения, представленные в работах [242, 301]:
где
г{г) =
О 2 2
г-з
2 2 Г2 ~ П
ДЛЯ Г1 ^ Г ^ Г2,
во всех остальных случаях,
i(r) = const ¦ A1 3i;eff)A;eff еХр f——I—^ }
V renve[[ J
reff
Г 2 — Г\
ln(r2/n)
^eff
Г 2 + Г\
2(г2 - Г\]
(2.48)
(2.49)
ln(r2/ri) - 1,
Рис. 2.13. Зависимость интегрального контраста индикатрисы Уин от показателя преломления т\ а) представляет данные для 5-10° и 15-20° диапазона углов; б) представляет данные для 10-15° и 15-20° диапазона углов соответственно
и гь г2 — минимальный и максимальный радиус шаров в распределении.
Некоторые результаты, показывающие интегральный контраст индикатрисы I/'ин, вычисленный с помощью строгого решения Ми и ГО-аппроксимации для различных диапазонов углов, представлены на рис. 2.14.
Как видно из рис. 2.14, (2.47) лучше описывает величину Vm для полидисперсных шаров. Более того, как показано в ряде работ [134, 265, 302], хаотично ориентированные несферические частицы эквивалентны некоторому распределению сферических частиц. Таким образом, полученные результаты могут быть распространены на несферические частицы.
3 В. Н. Лопатин и др.
На основе проведённого исследования в геометрооптическом приближении отмечена высокая зависимость светорассеяния больших оптически мягких сферических частиц в заднюю полусферу от перераспределения энергии среди к- производных потоков. В частности, для оценки коэффициента асимметрии рассеяния г/ непоглощающих частиц необходимо учитывать значительное количество таких потоков. При этом выход на асимптоту rq происходит при очень больших значениях Д, в то время как для частиц с поглощением асимптотическое значение q достигается гораздо быстрее. Полученные геометрооптические асимптоты позволяют оценивать значения показателя преломления исследуемых частиц.
Рис. 2.14. Зависимость интегрального контраста индикатрисы VMB от А для различных т\ а) и б) представляют данные для диапазонов углов 10-15° и 15-20°; в) и г) представляют данные для диапазонов углов 5-10° и 15-20° соответственно. Обозначения: — Ми (одиночная сфера); —— дважды преломлённые лучи (2.47); — Ми (степенное распределение); ¦ ¦ ¦ Ми (гамма
распределение);
Таким образом, в этой главе продемонстрированы возможности определения показателя преломления одиночных частиц и взвесей непоглощающих шаров, основанные на характере структуры дифференциальной и интегральной индикатрис.
Глава 3
ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТОРАССЕЯНИЯ ОПТИЧЕСКИ МЯГКИХ НЕСФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ И ИХ СВЯЗЬ С ОСНОВНЫМИ ФОРМИРУЮЩИМИ ФАКТОРАМИ
3.1. Исследование характеристик светорассеяния оптически мягких хаотично ориентированных несферических частиц
В данной главе в рамках аппроксимации РГД и АД рассмотрим характеристики светорассеяния хаотично ориентированных несферических частиц (сфероидов, цилиндров и кубов), используя ансамблевый подход [303].
Существует два наиболее известных подхода в решении проблемы взаимодействия света с хаотически ориентированными несферическими частицами. Первый подход — описание оптических характеристик каждой частицы и затем получение усреднённого результата. Этот подход очень сложен и трудоёмок даже при современном развитии компьютерных технологий. В этом случае задача определения характеристик светорассеяния усложняется ещё и тем, что точное решение задачи светорассеяния известно лишь для ограниченного класса частиц, а, вследствие возможностей современной вычислительной техники, в настоящее время получены численные решения лишь для ряда осесимметричных частиц [122].
Второй подход — замена системы несферических частиц на некую усреднённую частицу [5, 35, 235, 266]. Неоднократно предпринимались попытки описать несферические частицы сферическими, что связано, в первую очередь, с достаточной простотой теории Ми [134]. При этом наиболее распространёнными моделями ансамбля несферических частиц являются «эквивалентные» шары, т. е. шары с одинаковыми объёмами (V) или площадями поверхности (S), что и у несферических частиц (при этом предполагается, что коэффициент преломления остаётся одним и тем же). Однако такие методы лишь в первом приближении позволяют оценивать характеристики светорассеяния. Действительно, эквиобъёмные шары имеют слишком малую площадь поверхности, что
приводит к неудовлетворительному описанию характеристик светорассеяния, а эквиповерхностные шары имеют слишком большой объём, что в свою очередь, приводит к переоценке поглощения.
Значительно улучшить описание характеристик светорассеяния можно заменой ансамбля несферических частиц набором (ансамблем) сферических частиц, которые одновременно имеют одинаковые объём и площадь поверхности, что и несферические.
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 154 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed