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《均匀球形液滴二阶和五阶彩虹的重建及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第24卷 第11期光 学 学 报Vol.24,No.112004年11月ACTAOPTICASINICANovember,2004文章编号:025322239(2004)112156125均匀球形液滴二阶和五阶彩虹的重建及应用11212姜会芬 韩香娥 任宽芳 潘凤艳MEESLoic1西安电子科技大学理学院,西安7100712UMR6614/CORIA,CNRS2UniversitéetINSAdeRouen,BP12,76801SaintEtienneduRouvray,France摘要:从理论和实验两方面研究了不同温度下
2、球形液滴的彩虹强度分布及在粒度测量中的应用。研究结果表明折射率为1.33附近液滴在117°～134°散射角范围内的散射强度分布不是单一的二阶彩虹强度分布,而是二阶和五阶彩虹的干涉强度分布。基于散射强度频谱特点,提出了一种从干涉强度谱中重建二阶和五阶彩虹强度分布的方法:逆快速傅里叶变换(IFFT)。利用洛伦兹米理论(LMT)模拟计算了温度为20℃和80℃下水粒子二阶彩虹的高频结构与粒子直径的关系,获得了经验公式。该关系式可用来测量确定温度下均匀水粒子直径。还利用激光彩虹测试系统测量了水柱二阶彩虹角度范围内的散射强度分布。上述
3、理论研究结果与实验结果进行了比较,两者吻合得很好。基于上述研究,可以从单一阵列探测器获取的彩虹信号提取不同阶次彩虹分布,用于液滴多参量的反演测量。关键词:物理光学;粒度测量;光散射;彩虹;洛伦兹米理论中图分类号:O436 文献标识码:AReconstructionofIntensityoftheSecondandFifthRainbowsandItsApplicationstoHomogeneousDroplet11212JiangHuifenHanXiang’eRenKuanfangPanFengyanMEESLoi
4、c1SchoolofScience,XidianUniversity,Xi’an7100712UMR6614/CORIA,CNRS2UniversitéetINSAdeRouen,BP12,76801SaintEtienneduRouvray,France(Received16October2003;revised3March2004)Abstract:Thisintensitydistributionofrainbowatdifferenttemperatureanditsapplicationingrainsizeme
5、asureareinvestigatedtheoreticallyandexperimentally.Theresultsshowthatscatteringintensitydistributionofdropletisnotsimplysecond2orderrainbowdistributionwhilerefractiveindexisaround1.33withscatteringanglebetween117°and134°,buttheinterferencedistributionbetweensecond
6、2orderandfifth2orderrainbow.Accordingtothespectralcharacteristicsofscatteringintensity,themethodofreconstructingintensityofthesecondorderandfifthorderrainbowsfrominterferenceintensityspectrumispresented:inverseFFT.Therelationshipbetweenripplefrequencyofsecondorder
7、rainbowandgraindiameterissimulatedat20℃and80℃respectivelybyLorenz2Mietheory,thereforetheexperimentalformulaisobtainedtomeasurethediameterofhomogeneousdropletatacertaintemperature.Theintensitydistributionatsecondrainbowanglesofdropletshasbeenmeasured.Theexperimenta
8、lresultisingoodagreementwiththetheoreticalsimulation.Basedonthis,theinformationofdifferentordersofrainbowfromthesignalcollectedbyonlyonedetectorisextrac
