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有机气泡光散射特性研究

董敏 张建生 闫林波 焦贵金 姚远

董敏, 张建生, 闫林波, 等. 有机气泡光散射特性研究[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(5): 787-793 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0116
引用本文: 董敏, 张建生, 闫林波, 等. 有机气泡光散射特性研究[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(5): 787-793 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0116
DONG Min, ZHANG Jiansheng, YAN Linbo, JIAO Guijin, YAO Yuan. Study on Light Scattering Characteristics of Organic Bubbles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(5): 787-793. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0116
Citation: DONG Min, ZHANG Jiansheng, YAN Linbo, JIAO Guijin, YAO Yuan. Study on Light Scattering Characteristics of Organic Bubbles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(5): 787-793. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0116

有机气泡光散射特性研究

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0116
基金项目: 陕西省重点研发计划项目资助(2023-YBGY-016).
详细信息
    作者简介:

    董敏:董 敏(2000-), 女, 在读硕士, 主要研究方向为水下信息光学

  • 中图分类号: TJ630.1; U674

Study on Light Scattering Characteristics of Organic Bubbles

  • 摘要: 为了更好地解释真实海洋环境中尾流的光散射特性, 探究在真实海洋环境中由于有机物薄膜引起的尾流气泡光散射特性的变化。文中基于Mie散射理论, 仿真了不同波长入射光时干净气泡, 以及被蛋白质膜和脂质膜包裹的有机气泡的散射光强分布、散射系数、散射相函数及偏振度。仿真结果表明: 干净气泡和2种膜包裹的有机气泡的散射系数均在2.025上下震荡, 且有机气泡的震荡幅值明显大于干净气泡; 当散射角为180°时,有机气泡的散射光强和散射相函数的值明显增大; 有机气泡可以增大散射系数震荡的幅值并增大背向散射强度。仿真结果可为实际海洋环境尾流探测提供理论与数据支撑, 也为海洋污染监测、水质勘探等提供现实依据。

     

  • 图  1  λ $ {\boldsymbol{ =}} {\boldsymbol{632.8}}\;{\bf{nm}} $时光强取对数之后的分布图

    Figure  1.  Light intensity distribution after taking logarithm at λ $ {\bf{= 632.8}}\;{\bf{nm}} $

    图  2  λ$ {\bf{= 532}}\;{\bf{nm}} $时光强取对数之后的分布图

    Figure  2.  Light intensity distribution after taking logarithm at λ$ {\bf{= 532}}\;{\bf{nm}} $

    图  3  λ$ {\boldsymbol{= 632.8}}\;{\bf{nm}} $时不同折射率散射系数分布

    Figure  3.  Distribution of scatter coefficients with different refractive indices at λ$ {\boldsymbol{= 632.8}}\;{\bf{nm}} $

    图  4  λ $ {\boldsymbol{=}} {\boldsymbol{532}}\;{\bf{nm}} $时不同折射率散射系数分布

    Figure  4.  Distribution of scatter coefficients with different refractive indices at λ ${\boldsymbol{=}} {\boldsymbol{532}}\;{\bf{nm}} $

    图  5  λ $ {\boldsymbol{= 632.8}}\;{\bf{nm}} $时散射相函数取对数之后分布图

    Figure  5.  Scattering phase function distribution after taking logarithms at λ ${\boldsymbol{=}} {\boldsymbol{632.8}} \;{\bf{nm}} $

    图  6  λ $ {\boldsymbol{= 532}}\;{\bf{nm}} $时散射相函数取对数后分布图

    Figure  6.  Scattering phase function distribution after taking logarithms at λ $ {\boldsymbol{= 532}}\;{\bf{nm}} $

    图  7  λ $ {\boldsymbol{ = 632.8}}\;{\bf{nm}} $时3种状态下偏振度对比

    Figure  7.  Comparison of polarization degrees in three states at λ ${\boldsymbol{ = 632.8}}\;{\bf{nm}} $

    图  8  λ ${\boldsymbol{ = 532}}\;{\bf{nm}} $时3种状态下偏振度对比

    Figure  8.  Comparison of polarization degrees in three states at λ ${\boldsymbol{= 532}}\;{\bf{nm}} $

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-09
  • 修回日期:  2023-11-06
  • 录用日期:  2023-11-16
  • 网络出版日期:  2024-04-02

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