大氣氣溶膠粒子對(duì)平面波/波束的散射特性
發(fā)布時(shí)間:2021-04-23 11:58
本文主要研究了霧霾組分氣溶膠粒子對(duì)平面波/波束的散射特性。其中霧霾組分主要包括硫酸銨、硫酸、硝酸銨和碳元素。散射特性的研究主要包括散射相函數(shù)、散射強(qiáng)度和微分散射截面隨散射角的變化以及消光效率因子、散射效率因子和吸收效率因子隨粒子尺寸參數(shù)的變化問(wèn)題。主要工作成果如下:1.首先基于Mie理論研究了均勻球形和分層球形霧霾組分氣溶膠粒子對(duì)平面波的散射特性,并比較了均勻球與含水分層球粒子散射特性的差異。然后利用T矩陣方法研究了均勻旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)橢球、圓柱體和切比雪夫霧霾組分氣溶膠粒子對(duì)平面波的散射特性。將橢球粒子等效成相同體積的球形粒子計(jì)算其散射特性,并與橢球粒子的散射特性進(jìn)行比較,得出在粒子半徑與入射波波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)那闆r下,當(dāng)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)橢球的軸比接近1時(shí),橢球可以等效成球形來(lái)計(jì)算其散射特性,而當(dāng)旋轉(zhuǎn)橢球接近于針形時(shí),則不能等效成球形粒子來(lái)計(jì)算散射特性。最后還比較了旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)形粒子的形狀對(duì)散射特性的影響。2.采用廣義多球Mie理論(GMM)研究了團(tuán)簇霧霾組分氣溶膠粒子對(duì)平面波的散射特性,并比較了同組分團(tuán)簇粒子與混合組分團(tuán)簇粒子散射特性的差異以及相同團(tuán)簇入射波方向不同時(shí),團(tuán)簇散射特性的差異。并使用廣義多球Mie...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:130 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及狀況
1.3 論文主要內(nèi)容及框架
第二章 大氣氣溶膠粒子的物理特征和基本散射理論
2.1 大氣氣溶膠粒子的物理特性
2.1.1 幾種常見(jiàn)的大氣氣溶膠的粒徑分布函數(shù)
2.1.2 大氣氣溶膠的復(fù)折射率和計(jì)算(反演)方法
2.2 單個(gè)氣溶膠粒子散射的基本理論
2.2.1 瑞利散射
2.2.2 Mie散射
2.2.3 幾何光學(xué)散射近似(GOA)
2.2.4 離散偶極子近似法(DDA)
2.3 本章小結(jié)
第三章 單個(gè)霧霾組分氣溶膠粒子對(duì)平面波的散射特性
3.1 單個(gè)均勻球和分層球形氣溶膠粒子對(duì)平面波的散射特性
3.1.1 單個(gè)分層球形粒子的Mie理論
3.1.2 單個(gè)均勻球和分層球形氣溶膠粒子對(duì)平面波散射特性的比較
3.2 單個(gè)均勻旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)氣溶膠粒子的散射特性
3.2.1 計(jì)算旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)非球形粒子散射特性的T矩陣原理
3.2.2 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)非球形粒子散射特性的數(shù)值計(jì)算
3.3 本章小結(jié)
第四章 團(tuán)簇霧霾組分氣溶膠粒子對(duì)平面波的散射特性
4.1 多球粒子體散射特性的研究
4.1.1 GMM理論原理
4.1.2 多球形粒子散射體散射強(qiáng)度的數(shù)值計(jì)算
4.2 霧霾組分隨機(jī)團(tuán)簇氣溶膠粒子的散射特性
4.2.1 簇團(tuán)粒子的理論模型
4.2.2 霧霾組分團(tuán)簇氣溶膠粒子散射特性的數(shù)值計(jì)算
4.3 本章小結(jié)
第五章 單個(gè)霾組分球形氣溶膠粒子對(duì)有形波束的散射特性
5.1 有形波束與球形粒子作用散射原理的介紹
5.1.1 廣義Mie理論原理
5.1.2 波束因子的計(jì)算
5.2 單個(gè)霾組分球形氣溶膠粒子對(duì)高斯波束的散射特性
5.2.1 高斯波束的描述以及與球形粒子散射波束因子的計(jì)算
5.2.2 單個(gè)霾組分均勻球形氣溶膠粒子對(duì)高斯波束的散射特性
5.2.3 單個(gè)霾組分均勻和分層球形氣溶膠粒子對(duì)高斯波束散射特性的比較 .
5.3 單個(gè)霾組分氣溶膠粒子對(duì)貝塞爾渦旋波束的散射特性
5.3.1 貝塞爾渦旋波束與球形粒子散射的波束因子的計(jì)算
5.3.2 單個(gè)霾組分均勻球形氣溶膠粒子對(duì)貝塞爾渦旋波束的散射特性
5.3.3 單個(gè)霾組分均勻和分層球形氣溶膠粒子對(duì)貝塞爾渦旋波束散射特性的比較
5.4 單個(gè)霾組分氣溶膠粒子對(duì)拉蓋爾高斯波束的散射特性
5.4.1 拉蓋爾高斯波束與球形粒子散射的波束因子的計(jì)算
5.4.2 單個(gè)霾組分均勻球形氣溶膠粒子對(duì)拉蓋爾高斯波束的散射特性
5.4.3 單個(gè)霾組分均勻和分層球形氣溶膠粒子對(duì)拉蓋爾高斯波束散射特性的比較
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Electromagnetic Scattering of a High-Order Bessel Trigonometric Beam by Typical Particles[J]. 崔志偉,韓一平,陳安濤. Chinese Physics Letters. 2015 (09)
[2]灰霾天氣對(duì)大氣氣溶膠光學(xué)特征的影響[J]. 魏超,朱昊辰,錢(qián)佳麗,李光明. 四川環(huán)境. 2015(03)
[3]拉蓋爾-高斯光束捕獲雙層球的捕獲力計(jì)算[J]. 王娟,任洪亮. 中國(guó)激光. 2015(06)
[4]矢量多高斯-謝爾模型光束在大氣湍流中上行鏈路中的傳輸特性[J]. 劉俠,吳國(guó)華,曹丁象,鄧劍欽,肖青,姚建銓. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(02)
[5]可見(jiàn)光波段非球形沙塵氣溶膠散射和輻射特性的理論模擬[J]. 馮倩,鄒斌,趙崴. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[6]大氣氣溶膠尺度分布分形特征研究[J]. 徐延峰,陳輝,張志軍. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]大氣氣溶膠粒子散射相函數(shù)的數(shù)值計(jì)算[J]. 黃朝軍,吳振森,劉亞鋒,史平,熊曉軍,井敏英. 紅外與激光工程. 2012(03)
[8]球形粒子在聚焦拉蓋爾-高斯光束中的散射特性研究[J]. 趙繼芝,江月松,歐軍,葉繼海. 物理學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]離軸拉蓋爾-高斯渦旋光束傳輸中的光斑演變[J]. 丁攀峰,蒲繼雄. 物理學(xué)報(bào). 2012(06)
[10]拉蓋爾高斯渦旋光束的傳輸[J]. 丁攀峰,蒲繼雄. 物理學(xué)報(bào). 2011(09)
博士論文
[1]大氣氣溶膠對(duì)激光的衰減特性研究[D]. 趙文娟.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]橢球粒子與激光有形波束的相互作用研究[D]. 韓璐.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]復(fù)雜粒子對(duì)任意入射高斯波束散射的數(shù)值方法研究[D]. 崔志偉.西安電子科技大學(xué) 2012
[4]偏心粒子對(duì)有形波束散射及橢球粒子的彩虹特性[D]. 汪加潔.西安電子科技大學(xué) 2011
[5]西北沙塵氣溶膠光學(xué)特性反演與沙塵暴的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)[D]. 葛覲銘.蘭州大學(xué) 2010
[6]復(fù)雜粒子體系對(duì)波束的散射及其應(yīng)用[D]. 李海英.西安電子科技大學(xué) 2009
[7]廣州灰霾期間氣溶膠物化特性及其對(duì)能見(jiàn)度影響的初步研究[D]. 譚吉華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2007
[8]多粒子對(duì)高斯波束的相干散射[D]. 白璐.西安電子科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]灰霾等高濃度氣溶膠中主要污染物粒子散射特性的研究[D]. 王東琴.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]大氣氣溶膠粒子散射對(duì)激光大氣傳輸影響的研究[D]. 李麗芳.中北大學(xué) 2013
[3]南京北郊?xì)馊苣z粒子的光學(xué)散射特性觀測(cè)研究[D]. 丁峰.南京信息工程大學(xué) 2011
[4]非球形混合氣溶膠紫外和可見(jiàn)光的傳輸與散射特性[D]. 湯雙慶.西安電子科技大學(xué) 2010
[5]隨機(jī)簇團(tuán)光散射及激光大氣傳輸、探測(cè)研究[D]. 朱君軍.西安電子科技大學(xué) 2009
[6]群聚球形粒子光散射特性研究[D]. 白璐.西安電子科技大學(xué) 2002
本文編號(hào):3155289
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【文章頁(yè)數(shù)】:130 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及狀況
1.3 論文主要內(nèi)容及框架
第二章 大氣氣溶膠粒子的物理特征和基本散射理論
2.1 大氣氣溶膠粒子的物理特性
2.1.1 幾種常見(jiàn)的大氣氣溶膠的粒徑分布函數(shù)
2.1.2 大氣氣溶膠的復(fù)折射率和計(jì)算(反演)方法
2.2 單個(gè)氣溶膠粒子散射的基本理論
2.2.1 瑞利散射
2.2.2 Mie散射
2.2.3 幾何光學(xué)散射近似(GOA)
2.2.4 離散偶極子近似法(DDA)
2.3 本章小結(jié)
第三章 單個(gè)霧霾組分氣溶膠粒子對(duì)平面波的散射特性
3.1 單個(gè)均勻球和分層球形氣溶膠粒子對(duì)平面波的散射特性
3.1.1 單個(gè)分層球形粒子的Mie理論
3.1.2 單個(gè)均勻球和分層球形氣溶膠粒子對(duì)平面波散射特性的比較
3.2 單個(gè)均勻旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)氣溶膠粒子的散射特性
3.2.1 計(jì)算旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)非球形粒子散射特性的T矩陣原理
3.2.2 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)非球形粒子散射特性的數(shù)值計(jì)算
3.3 本章小結(jié)
第四章 團(tuán)簇霧霾組分氣溶膠粒子對(duì)平面波的散射特性
4.1 多球粒子體散射特性的研究
4.1.1 GMM理論原理
4.1.2 多球形粒子散射體散射強(qiáng)度的數(shù)值計(jì)算
4.2 霧霾組分隨機(jī)團(tuán)簇氣溶膠粒子的散射特性
4.2.1 簇團(tuán)粒子的理論模型
4.2.2 霧霾組分團(tuán)簇氣溶膠粒子散射特性的數(shù)值計(jì)算
4.3 本章小結(jié)
第五章 單個(gè)霾組分球形氣溶膠粒子對(duì)有形波束的散射特性
5.1 有形波束與球形粒子作用散射原理的介紹
5.1.1 廣義Mie理論原理
5.1.2 波束因子的計(jì)算
5.2 單個(gè)霾組分球形氣溶膠粒子對(duì)高斯波束的散射特性
5.2.1 高斯波束的描述以及與球形粒子散射波束因子的計(jì)算
5.2.2 單個(gè)霾組分均勻球形氣溶膠粒子對(duì)高斯波束的散射特性
5.2.3 單個(gè)霾組分均勻和分層球形氣溶膠粒子對(duì)高斯波束散射特性的比較 .
5.3 單個(gè)霾組分氣溶膠粒子對(duì)貝塞爾渦旋波束的散射特性
5.3.1 貝塞爾渦旋波束與球形粒子散射的波束因子的計(jì)算
5.3.2 單個(gè)霾組分均勻球形氣溶膠粒子對(duì)貝塞爾渦旋波束的散射特性
5.3.3 單個(gè)霾組分均勻和分層球形氣溶膠粒子對(duì)貝塞爾渦旋波束散射特性的比較
5.4 單個(gè)霾組分氣溶膠粒子對(duì)拉蓋爾高斯波束的散射特性
5.4.1 拉蓋爾高斯波束與球形粒子散射的波束因子的計(jì)算
5.4.2 單個(gè)霾組分均勻球形氣溶膠粒子對(duì)拉蓋爾高斯波束的散射特性
5.4.3 單個(gè)霾組分均勻和分層球形氣溶膠粒子對(duì)拉蓋爾高斯波束散射特性的比較
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Electromagnetic Scattering of a High-Order Bessel Trigonometric Beam by Typical Particles[J]. 崔志偉,韓一平,陳安濤. Chinese Physics Letters. 2015 (09)
[2]灰霾天氣對(duì)大氣氣溶膠光學(xué)特征的影響[J]. 魏超,朱昊辰,錢(qián)佳麗,李光明. 四川環(huán)境. 2015(03)
[3]拉蓋爾-高斯光束捕獲雙層球的捕獲力計(jì)算[J]. 王娟,任洪亮. 中國(guó)激光. 2015(06)
[4]矢量多高斯-謝爾模型光束在大氣湍流中上行鏈路中的傳輸特性[J]. 劉俠,吳國(guó)華,曹丁象,鄧劍欽,肖青,姚建銓. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(02)
[5]可見(jiàn)光波段非球形沙塵氣溶膠散射和輻射特性的理論模擬[J]. 馮倩,鄒斌,趙崴. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[6]大氣氣溶膠尺度分布分形特征研究[J]. 徐延峰,陳輝,張志軍. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]大氣氣溶膠粒子散射相函數(shù)的數(shù)值計(jì)算[J]. 黃朝軍,吳振森,劉亞鋒,史平,熊曉軍,井敏英. 紅外與激光工程. 2012(03)
[8]球形粒子在聚焦拉蓋爾-高斯光束中的散射特性研究[J]. 趙繼芝,江月松,歐軍,葉繼海. 物理學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]離軸拉蓋爾-高斯渦旋光束傳輸中的光斑演變[J]. 丁攀峰,蒲繼雄. 物理學(xué)報(bào). 2012(06)
[10]拉蓋爾高斯渦旋光束的傳輸[J]. 丁攀峰,蒲繼雄. 物理學(xué)報(bào). 2011(09)
博士論文
[1]大氣氣溶膠對(duì)激光的衰減特性研究[D]. 趙文娟.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]橢球粒子與激光有形波束的相互作用研究[D]. 韓璐.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]復(fù)雜粒子對(duì)任意入射高斯波束散射的數(shù)值方法研究[D]. 崔志偉.西安電子科技大學(xué) 2012
[4]偏心粒子對(duì)有形波束散射及橢球粒子的彩虹特性[D]. 汪加潔.西安電子科技大學(xué) 2011
[5]西北沙塵氣溶膠光學(xué)特性反演與沙塵暴的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)[D]. 葛覲銘.蘭州大學(xué) 2010
[6]復(fù)雜粒子體系對(duì)波束的散射及其應(yīng)用[D]. 李海英.西安電子科技大學(xué) 2009
[7]廣州灰霾期間氣溶膠物化特性及其對(duì)能見(jiàn)度影響的初步研究[D]. 譚吉華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2007
[8]多粒子對(duì)高斯波束的相干散射[D]. 白璐.西安電子科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]灰霾等高濃度氣溶膠中主要污染物粒子散射特性的研究[D]. 王東琴.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]大氣氣溶膠粒子散射對(duì)激光大氣傳輸影響的研究[D]. 李麗芳.中北大學(xué) 2013
[3]南京北郊?xì)馊苣z粒子的光學(xué)散射特性觀測(cè)研究[D]. 丁峰.南京信息工程大學(xué) 2011
[4]非球形混合氣溶膠紫外和可見(jiàn)光的傳輸與散射特性[D]. 湯雙慶.西安電子科技大學(xué) 2010
[5]隨機(jī)簇團(tuán)光散射及激光大氣傳輸、探測(cè)研究[D]. 朱君軍.西安電子科技大學(xué) 2009
[6]群聚球形粒子光散射特性研究[D]. 白璐.西安電子科技大學(xué) 2002
本文編號(hào):3155289
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