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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(2): 1-7 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(2): 1-7 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 Dirty Bubbles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. 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 Dirty Bubbles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. 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; O433.1

Study on Light Scattering Characteristics of Dirty 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。基于Mie散射理论, 仿真了不同波长光入射时干净气泡、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, 且有机气泡的振荡幅值明显大于干净气泡; 当散射角为180°时, 被油脂和蛋白质包裹的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、水质勘探提供现实依据。

     

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

    Figure  1.  $ {\boldsymbol{\lambda}} {\bf{= 632.8}}\;{\bf{nm}} $ Light intensity distribution map after taking logarithm

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

    Figure  2.  $ {\boldsymbol{\lambda}} {\bf{= 532}}\;{\bf{nm}} $ Light intensity distribution map after taking logarithm

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

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

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

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

    图  5  $ {\boldsymbol{\lambda = 632.8}}\;{\bf{nm}} $时取对数之后的散射相函数分布

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

    图  6  $ {\boldsymbol{\lambda = 532}}\;{\bf{nm}} $时取对数之后的散射相函数分布

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

    图  7  $ {\boldsymbol{\lambda = 632.8}}\;{\bf{nm}} $时三种状态下偏振度对比

    Figure  7.  ${\boldsymbol{ \lambda = 632.8}}\;{\bf{nm}} $ Comparison of Polarization Degrees in Three States

    图  8  ${\boldsymbol{ \lambda = 532}}\;{\bf{nm}} $时三种状态下偏振度对比

    Figure  8.  ${\boldsymbol{ \lambda = 532}}\;{\bf{nm}} $ Comparison of Polarization Degrees in Three States

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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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