Einige theoretische Grundlagen der Lichtstreuung, die Sie kennen müssen！

1. Charakterisierungsparameter der grundlegenden optischen Eigenschaften von Lichtdiffusionsfolien

Um den Diffusionseffekt der Lichtdiffusionsfolie genau zu beschreiben, wird zunächst der photometrische Index der Lichtdiffusionsfolie definiert, und dann werden die grundlegenden optischen Eigenschaften der Oberflächenlichtdiffusionsfolie genau quantifiziert.

(1) Lichtdurchlässigkeit und Trübung: Die Lichtdurchlässigkeit ist das Verhältnis zwischen dem Lichtstrom durch die Probe und dem auf die Probe auftreffenden Lichtstrom, d. h. die Gesamtlichtdurchlässigkeit, ausgedrückt als τ t. τ 1 steht für die Lichtintensität des einfallenden Lichts und τ 2 für die Gesamtlichtintensität, die durch die Probe hindurchgeht, also:

Haze ist das Verhältnis des gestreuten Lichtstroms zum durchgelassenen Lichtstrom, der von der Richtung des durch die Probe einfallenden Lichts abweicht, was den Streueffekt des durch die Probe fallenden Lichts widerspiegelt. Ausgedrückt durch H (in diesem Experiment werden nur Streulichtflüsse, die mehr als 2,5 Grad von der Richtung des einfallenden Lichts abweichen, zur Berechnung von Haze verwendet)

(2) Lichtstrom: der Teil des Strahlungsflusses, der das menschliche Auge stimulieren kann, wird Lichtstrom genannt, ausgedrückt durch das Zeichen φ, die Einheit ist Lumen (lm), die Definitionsformel:

2Theoretische Grundlagen der Lichtstreuung.

2.1 Mechanismus und Klassifizierung der Lichtstreuung.

Unter Lichtstreuung versteht man das Phänomen, dass sich Licht in alle Richtungen ausbreitet, nachdem es ein ungleichmäßiges Material durchquert hat und von seiner Einfallsrichtung abweicht. Bei der Einzelteilchenstreuung können die Teilchen in viele kleine elektrische Dipole unterteilt werden. Wenn Licht hindurchfällt, wird jeder Dipol durch das äußere elektromagnetische Feld angeregt und schwingt. Die Schwingungsfrequenz des Dipols ist die gleiche wie die des äußeren Anregungsfeldes, so dass die Sekundärstrahlung in alle Richtungen gestreut wird. An einem unendlich weit entfernten Punkt P bildet die Überlagerung der einzelnen gestreuten Dipolwellen das Streufeld dieses Punktes.

Die Rayleigh-Streuung und die Michaelis-Streuungstheorie (Mie-Streuungstheorie) sind die am häufigsten verwendeten wissenschaftlichen Theorien zur Untersuchung des Phänomens der Lichtstreuung. Je nach Größe der gestreuten Teilchen kann die Lichtstreuung in zwei Arten unterteilt werden: Die eine ist, dass die Größe der gestreuten Teilchen gleich oder größer ist als die Wellenlänge λ des einfallenden Lichts, was als Mie-Streuung bezeichnet wird. Die Mie-Streutheorie ist ein klassischer Algorithmus zur Lösung der analytischen Lösung der Wechselwirkung zwischen kugelförmigen Streuern und elektromagnetischen Feldern, und die andere ist, dass die Größe der gestreuten Teilchen kleiner als 1 × 5-1 × 10 ist, was als Rayleigh-Streuung bezeichnet wird.

2.2 Mie-Streuungstheorie.

Die Größe der Diffusionspartikel, um die es in dieser Arbeit geht, ist kleiner als 5 μm, was in den Anwendungsbereich der Mie-Streutheorie fällt.
Die regelmäßige Streukugel ist in Abbildung 2-1 dargestellt. Nach der Mie-Streutheorie breitet sich das linear polarisierte Licht mit der Wellenlänge λ und der Intensität I 0 positiv entlang der z-Achse aus, und die Richtung der elektrischen Feldschwingung ist parallel zur x-Achse. Das kugelförmige Zentrum des gestreuten Teilchens ist der Koordinatenursprung O, der Durchmesser ist d, und der Brechungsindex relativ zum umgebenden Medium ist m.

Dann ist die Streulichtintensität eines bestimmten Punktes P im Streulichtfeld

In der Formel ist r der Abstand zwischen dem Punkt P und dem Mittelpunkt der Kugel, θ ist der Streuwinkel, und 1 und 2 sind die Intensitätsfunktionen des polarisierten Streulichts in der orthogonalen Richtung, die wie folgt ausgedrückt werden können:

Nach der Mie-Streuungstheorie lauten die Ausdrücke der Streuamplitudenfunktionen wie folgt:

Wo ein_n und b_n sind Mie-Streukoeffizienten, und die Ausdrücke lauten wie folgt:

Dabei bedeutet z an oder ma. Jn+1/2 (z); H (2) naught 1 beat 2 bezeichnet die Bessel-Funktion halbintegraler Ordnung bzw. die Hank-Funktion der zweiten Art. Die andere Funktion stellt die Streufunktion dar, und der Ausdruck lautet wie folgt:

Dabei bezeichnen Pn und P (1) n die Legendre-Funktion bzw. die Legendre-Funktion erster Ordnung.

Nach der Mie-Streuungstheorie hängt die Intensität des gestreuten Lichts von P an einem bestimmten Punkt im Streulichtfeld mit dem Durchmesser und dem relativen Brechungsindex der Partikel zusammen. Der relative Brechungsindex und der Durchmesser der gestreuten Partikel beeinflussen die Streueigenschaften, die durch die Mie-Streutheorie vorhergesagt werden können. Nach der Einführung des Lichtdiffusors im ersten Kapitel werden derzeit hauptsächlich organische Lichtdiffusoren auf dem Markt verwendet, darunter PMMA, Silikon, PS und so weiter. Die Brechungsindizes der drei Materialien liegen bei 1,49, 1,43 bzw. 1,55. In diesem Versuch ist das Matrixharz ein UV-härtbares Harz, dessen Brechungsindex 1,49 beträgt. Der relative Brechungsindex m der drei Arten von optischen Diffusoren beträgt 1, 0,96 bzw. 1,04. Um die besten Eigenschaften des Diffusionsfilms zu erreichen, wählen wir Silikon und PS-Mikrokugeln als Lichtdiffusor. Die Auswirkungen der Partikelgröße, der Dotierungskonzentration und der Dicke des Diffusionsfilms auf den Diffusionsfilm werden durch Software-Simulationen und Experimente überprüft. Einzelheiten finden Sie in der nächsten Aufschlüsselung.