Несколько теоретических основ рассеивания света, которые вы должны знать！

1. Параметры характеристики основных оптических свойств светорассеивающих пленок

Для того чтобы точно описать эффект диффузии светорассеивающей пленки, сначала определяется фотометрический индекс светорассеивающей пленки, а затем точно определяются основные оптические свойства поверхностной светорассеивающей пленки.

(1) пропускание и дымка: пропускание представляет собой отношение светового потока, проходящего через образец, к световому потоку, падающему на образец, то есть общее пропускание, выраженное как τ t. τ 1 представляет интенсивность падающего света, а τ 2 представляет общую интенсивность света, проходящего через образец, тогда:

Дымка представляет собой отношение потока рассеянного света к потоку пропущенного света, который отклоняется от направления падающего света через образец, что отражает эффект рассеяния света, проходящего через образец. Выражается через H (в данном эксперименте для расчета дымки используются только потоки рассеянного света, отклоненные от направления падающего света более чем на 2,5 градуса)

(2) световой поток: часть лучистого потока, которая может стимулировать человеческий глаз, называется световым потоком, выражается символом φ, единица измерения - люмен (лм), формула определения:

2теоретические основы рассеяния света.

2.1 Механизм и классификация рассеяния света.

Рассеяние света - это явление, когда свет рассеивается во всех направлениях после прохождения через неоднородный материал и отклонения от направления падения. При рассеянии одиночными частицами частицы могут быть разделены на множество маленьких электрических диполей. Когда свет проходит через них, каждый диполь возбуждается и вибрирует под действием внешнего электромагнитного поля. Частота колебаний диполя совпадает с частотой внешнего возбуждающего поля, поэтому вторичное излучение рассеивается во всех направлениях. В бесконечно удаленной точке P суперпозиция волн, рассеянных каждым диполем, образует рассеянное поле этой точки.

Теория рассеяния Рэлея и теория рассеяния Михаэлиса (теория рассеяния Ми) являются наиболее часто используемыми научными теориями для изучения явления рассеяния света. В зависимости от размера рассеиваемых частиц, рассеяние света можно разделить на два вида: первый - это когда размер рассеиваемых частиц равен или больше длины волны λ падающего света, что называется рассеянием Ми. Теория рассеяния Ми представляет собой классический алгоритм для аналитического решения проблемы взаимодействия сферических рассеивателей с электромагнитными полями; другой - размер рассеянных частиц меньше 1 × 5-1 × 10, что называется рэлеевским рассеянием.

2.2 Теория рассеяния Ми.

Размер диффузионных частиц, рассматриваемых в данной работе, составляет менее 5 мкм, что относится к области применения теории рассеяния Ми.
Регулярная сфера рассеяния показана на рисунке 2-1. Согласно теории рассеяния Ми, линейно поляризованный свет с длиной волны λ и интенсивностью I 0 распространяется положительно вдоль оси z, а направление колебаний электрического поля параллельно оси x. Сферический центр рассеивающей частицы - начало координат O, диаметр - d, а показатель преломления относительно окружающей среды - m.

Тогда интенсивность рассеянного света для определенной точки P в поле рассеянного света равна

В формуле r - расстояние между точкой P и центром сферы, θ - угол рассеяния, а 1 и 2 - функции интенсивности поляризованного рассеянного света в ортогональном направлении, которые можно выразить следующим образом:

Согласно теории рассеяния Ми, амплитудные функции рассеяния выражаются следующим образом:

Где_n и б_n являются коэффициентами рассеяния Ми, а выражения выглядят следующим образом:

Где z означает an или ma. Jn+1/2 (z); H (2) naught 1 beat 2 обозначает функцию Бесселя полуинтегрального порядка и функцию Ханка второго рода соответственно. Другая представляет собой функцию рассеяния, и ее выражение выглядит следующим образом:

Где Pn и P (1) n обозначают функцию Лежандра и функцию Лежандра первого порядка соответственно.

Согласно теории рассеяния Ми, интенсивность рассеянного света P в определенной точке поля рассеянного света связана с диаметром и относительным показателем преломления частиц. Относительный показатель преломления и диаметр рассеиваемых частиц будут влиять на характеристики рассеяния, которые можно предсказать с помощью теории рассеяния Ми. Согласно описанию рассеивателя света в первой главе, в настоящее время на рынке в основном используются органические рассеиватели света, включая PMMA, силикон, PS и так далее. Показатели преломления этих трех материалов составляют 1,49, 1,43 и 1,55, соответственно. В данном эксперименте матричная смола является УФ-отверждаемой смолой, а ее показатель преломления составляет 1,49. Относительный показатель преломления m трех видов оптических рассеивателей составляет 1, 0,96 и 1,04 соответственно. Для достижения наилучших свойств диффузионной пленки мы выбрали силикон и PS микросферы в качестве рассеивателя света. Влияние размера частиц, концентрации легирования и толщины диффузионной пленки на диффузионную пленку проверяется с помощью программного моделирования и экспериментов. Подробности смотрите в следующем разложении.