Light Scattering by Particles in Water pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Academic Press

作者:Miroslaw Jonasz

出品人:

页数:714

译者:

出版时间:2007-7-13

价格:USD 111.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780123887511

丛书系列:

图书标签:

光散射
水
颗粒
Mie散射
瑞利散射
光学
物理学
环境科学
水质分析
胶体化学

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小哈图书下载中心

qciss.net

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

在线阅读本书

Light scattering-based methods are used to characterize small particles suspended in water in a wide range of disciplines ranging from oceanography, through medicine, to industry. The scope and accuracy of these methods steadily increases with the progress in light scattering research. This book focuses on the theoretical and experimental foundations of the study and modeling of light scattering by particles in water and critically evaluates the key constraints of light scattering models. It begins with a brief review of the relevant theoretical fundamentals of the interaction of light with condensed matter, followed by an extended discussion of the basic optical properties of pure water and seawater and the physical principles that explain them. The book continues with a discussion of key optical features of the pure water/seawater and the most common components of natural waters. In order to clarify and put in focus some of the basic physical principles and most important features of the experimental data on light scattering by particles in water, the authors employ simple models. The book concludes with extensive critical reviews of the experimental constraints of light scattering models: results of measurements of light scattering and of the key properties of the particles: size

distribution, refractive index (composition), structure, and shape. These reviews guide the reader through literature scattered among more than 210 scientific journals and periodicals which represent a wide range of disciplines. A special emphasis is put on the methods of measuring both light scattering and the relevant properties of the particles, because principles of these methods

may affect interpretation and applicability of the results. The book includes extensive guides to literature on light scattering data and instrumentation design, as well as on the data for size distributions, refractive indices, and shapes typical of particles in natural waters. It also features a

comprehensive index, numerous cross-references, and a reference list with over 1370 entries.

*Extensive reference section provides handy compilations of knowledge on the designs of light scattering meters, sources of experimental data, and more

*Worked exercises and examples throughout

好的，这是一本关于水体中颗粒物光散射现象的图书简介，内容详实，聚焦于物理原理、实验方法和应用领域，旨在为研究人员和工程师提供深入的参考。 --- 图书简介：水体中颗粒物光散射基础与应用书名：水体中颗粒物光散射（暂定，非您提供的原书名）内容概述：本书系统深入地探讨了在水体环境中，光线与悬浮颗粒物相互作用的物理机制——光散射。光散射是理解水体光学特性、颗粒物分布、以及遥感监测等领域的核心科学问题。本书旨在构建一个从基础理论到先进实验技术的完整知识体系，重点阐述了不同尺度和形状颗粒的散射理论模型、实验测量方法及其在环境科学、水文工程和生物光学中的实际应用。本书内容涵盖了光与物质相互作用的基本理论框架，特别是针对分散体系中的散射现象。我们将首先回顾电磁波理论在介质中的传播特性，继而详细介绍描述散射强度的核心理论框架，包括瑞利散射、米氏散射，以及介于两者之间的过渡区域理论。对于复杂多分散体系，本书也将探讨近似方法和数值模拟技术在预测散射行为中的作用。第一部分：光散射的基本理论框架第一章：电磁波与介质相互作用基础本章从麦克斯韦方程组出发，阐述了光在均匀介质中传播的基本规律。随后，将重点讨论光束与单个粒子相互作用的物理图像，包括吸收、反射和折射现象。引入了散射截面、散射系数和消光系数等基本光学量，为后续的定量分析奠定基础。第二章：瑞利散射理论：小颗粒近似当散射颗粒的特征尺寸远小于入射光波长时，瑞利散射模型是描述散射现象的基石。本章详细推导了瑞利散射的理论公式，包括对散射截面和角分布函数的推导。重点讨论了偏振效应，分析了散射光强随波长和颗粒浓度的依赖关系，并明确了瑞利散射的适用范围和局限性。第三章：米氏散射理论：任意尺寸颗粒的精确描述米氏散射（Mie Scattering）是描述当颗粒尺寸与光波长相当或更大时的精确理论。本章将深入讲解基于德拜势函数和贝塞尔函数的米氏散射级数解。详细阐述了米氏散射的输入参数——复折射指数和粒径参数。通过大量图例，分析了米氏散射的复杂振荡特性，包括主峰、旁瓣的形成机制，并解释了“前向散射”的物理成因。第四章：过渡区理论与复杂介质散射模型在颗粒尺寸介于瑞利和米氏模型适用范围之间的过渡区域，以及处理非球形、多孔隙颗粒时，需要更精细的模型。本章介绍了几种常用的近似方法，如夫罗朗-本尼夫模型（Fraunhofer Diffraction Approximation）以及扩展的几何光学模型。此外，对于包含非球形颗粒（如水凝胶、藻类细胞）的复杂水体，本章将探讨如何利用离散偶极子近似（DDA）等数值方法来模拟真实的散射信号。第二部分：光散射的实验测量与表征第五章：光散射测量原理与仪器本部分转向实验实践，介绍了用于测量水体颗粒物光散射特性的主要仪器和技术。重点讲解了光散射仪器的基本结构和工作原理，包括前向散射、侧向散射和后向散射的测量几何配置。详细讨论了如何校准仪器、处理背景信号和确定颗粒物的体积浓度。第六章：浊度与透射率测量浊度（Turbidity）是水体光学特性的重要宏观指标，它与颗粒物的光散射和吸收密切相关。本章阐述了基于光衰减系数的浊度测量方法（如ISO标准方法）。同时，分析了如何利用透射光谱技术，结合反演算法，从整体衰减信号中分离出散射贡献，以评估颗粒物的消光特性。第七章：粒度分布的反演技术粒度分布是描述水体颗粒异质性的关键参数。本书详细介绍了基于米氏理论的反向散射分析技术，特别是激光衍射粒度分析仪的工作原理。重点讲解了如何利用多角度散射数据，通过非线性最小二乘法或贝叶斯方法，精确反演出颗粒物的尺寸谱（如Num-per-Volume或Num-per-Mass分布）。第八章：高级散射分析：偏振与时间分辨技术为了区分不同性质的颗粒（如矿物、有机物、生物体），需要利用更复杂的散射信息。本章深入探讨了偏振光散射（Polarized Light Scattering）技术，包括双偏振和多通道偏振测量如何提供关于颗粒形状和内部结构的信息。此外，还介绍了时间分辨光散射（TRLS）技术在测量颗粒布朗运动和确定粒径方面的应用。第三部分：水体光散射的应用领域第九章：水环境光学遥感与反演光散射是水色遥感（Ocean Color Remote Sensing）的理论基础。本章将光散射模型与水体光学固有量联系起来，阐述如何利用卫星或机载传感器获取的辐射度数据，反演出水中的悬浮物浓度、水体透明度等关键参数。讨论了大气校正对散射信号纯净性的影响。第十-十一章：水文与工程中的应用在水利工程和饮用水处理领域，光散射提供了颗粒物污染监测的有效手段。本书讨论了散射信号在泥沙输运模拟、沉积物迁移预测中的应用。此外，详细分析了絮凝过程、沉降动力学与光散射强度的实时关联，为水处理厂的药剂投加优化提供了科学依据。第十二章：生物光学与藻类特性研究水体中的浮游生物（藻类、细菌）是重要的散射源。本章聚焦于生物颗粒物的特殊散射特性，如其非对称性和内部结构对散射光的影响。讨论了如何利用散射信号来区分不同种类的浮游植物群落，并评估其生物量和生理状态，这是生态系统健康监测不可或缺的技术。总结与展望：本书汇集了光散射理论的严谨性与实验测量的实用性，旨在为水科学、光学工程及相关交叉学科的研究人员提供一份全面而深入的参考指南。未来的研究方向将集中于开发更高效的数值算法以处理极端复杂的多相散射体系，以及结合人工智能技术对大规模散射数据进行智能识别与反演。 ---