米氏散射是球形粒子散射从它们身上反弹下来的辐射的方式。当颗粒的大小与波的长度相似时,用于描述辐射波散射的公式效果最好。大气中的水滴和健康的动物细胞都会按照米氏散射的原理散射电磁辐射。
描述米氏散射的公式可以用来确定许多不同的事情。粒子的大小和组成可以用来预测有多少辐射会被散射,以及辐射会向哪个方向传播。相反,研究电磁波与粒子接触后的行为可以让科学家了解球形粒子本身的大小和组成。
适用于米氏散射公式的大小的粒子以一种可预测的方式散射光。辐射被散射到粒子周围,尽管更多的辐射被散射到粒子远离电磁辐射源的一侧。然而,少量的辐射确实会向辐射源反弹,而且是以锐角反弹。
气象学和生物科学使用从米氏散射收集的信息。在气象学中,电磁波从颗粒上反弹时的行为可以帮助确定天空中颗粒物质的密度。这种颗粒物质可以包括灰尘、水和花粉,以及常见的污染物,这使得通过应用米氏散射方程来评估空气质量成为可能。在生物学中,健康细胞根据米氏散射原理散射光线。癌细胞以不同的方式散射光,这使得米氏散射在诊断视觉上与健康细胞相似的癌症时很有用。
米氏散射是由德国物理学家古斯塔夫-米氏在20世纪开发的。他开发了他的公式,以便更好地描述电磁波在颗粒周围的行为,这些颗粒的直径大小与辐射的一个波长大致相同。小于一个波长的粒子可以用一套描述瑞利散射的公式来描述。比辐射波长大得多的粒子对光的散射,可以用描述瑞利-甘斯-德拜散射的公式很好地描述。
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