米氏散射(Mie scattering),当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。这种散射主要由大气中的微粒,如烟、尘埃、小水滴及
气溶胶等引起。米氏散射的
散射强度与频率的
二次方成正比,并且散射在光线向前
方向比向后方向更强,
方向性比较明显。
这种散射主要由大气中的微粒,如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起。
米氏不同于
瑞利散射呈对称状分布,而是散射在光线向前的方向比向后的方向更强,方向性比较明显。当颗粒直径较大时,米氏散射可近似为
夫琅禾费衍射。
当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射称为米氏散射,如云雾的
粒子大小与红光(393.96THz,0.7615um)的波长接近,所以云雾对红光的散射主要是米氏散射。
是故,米氏散射对
多云潮湿天气的影响较大。
Mie提出的米氏散射理论是对于处于
均匀介质的
各向同性的单个介质球在单色
平行光照射下,基于
麦克斯韦方程边界条件下的严格数学解。100多年来,米氏散射理论得到了很大发展,适用范围逐渐推广。如
颗粒形状推广到多层的各项同性介质球和
折射率渐变的
各向同性介质球;无限长圆柱形颗粒(折射率按
柱面分布)。入射光束从很宽的
平行光束推广到
高斯光束和其他有形光束(
shaped beam),称为广义米氏理论(GLMT)。广义米氏理论还可推广到
椭球散射体。
对于一些颜料,
颗粒大小影响颜色。原因在于d的增加使 增加。从而反照率峰值位移,呈现不同的颜色。图为
二氧化钛散射能量与频率、颗粒直径的关系。