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登錄ansys海洋環境模擬的案例
Ansys Zemax | 如何使用米氏散射模型模擬環境中的散射現象
下方鏈接的范例文件演示了如何以該模型進行散射的模擬。范例系統包含了兩個不同結構。結構1模擬了光線入射空氣中的水滴后,在散射時達到瑞利極限(Rayleigh limit)的現象。結構2則模擬了光線在較大的粒子中發生散射時的情形,此時光學現象的討論由瑞利極限轉變為米氏散射的范疇。
簡介
根據麥克斯韋方程式,光線入射球型粒子會產生散射的現象,而米氏散射理論為此提供了解析解。此理論可推廣至任意大小的粒子,因此可適用在所有"粒子半徑對入射波長比"的情況。這對于模擬白云中的散射現象1時很有幫助,同時也有助于解釋光線入射特定物質,如牛奶和生物組織時所產生的變化。在 OpticStudio 的非序列模式中,我們可以用體散射(bulk scattering)的追跡方式建立這類的模型。此外,Bohren 和 Huffman 的研究為此現象的模擬提供了計算的依據。
這篇文章將說明模型在模擬系統中的表現,同時也會以一個大氣中的散射現象作為例子,此模擬將運用到米氏理論的 DLL 。
參數模擬
為了在非序列模式中的對象上套用米氏散射分布的設定,如下圖所示,我們需先開啟該物件的屬性字段(Object Properties),并在下方的 Volume Physics 項目中勾選 DLL 定義散射(DLL Defined Scattering),最后在 DLL 字段選擇 MIE.DLL。
為了使這個 DLL 正常運行,我們需要輸入5項參數。
折射系數
我們在這個字段設定散射粒子的折射系數(實數部分),而環境介質的折射系數,則是在材質(Material)欄位設定。若在粒子與環境有相同折射系數的情況下(或兩者的差異在10-6以下),則此時粒子無法自環境中被區分,散射的現象將不會發生。
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