ما هي نظريتا تشتت مي وحيود فراونهوفر؟

نظرية التشتت Mie هي حل Mie لمعادلات ماكسويل الكهرومغناطيسية التي تصف بدقة تشتت الضوء بواسطة كرات متجانسة. في نظرية Mie، تُستخدم معاملات مثل معاملات الانكسار ومعاملات الامتصاص للجسيم والوسط لحساب حجم الجسيم. كانت أجهزة الكمبيوتر في سبعينيات القرن الماضي قوية بما يكفي لحساب بيانات الحيود باستخدام تقريب فراونهوفر الأبسط. استُخدمت نظرية Mie على نطاق واسع منذ ثمانينيات القرن الماضي مع تطور الكمبيوتر، ونظرية Mie هي الحل الصارم لنمط تشتت الضوء وتوزيع حجم الجسيمات. النتائج التي تم الحصول عليها بواسطة نظرية Mie دقيقة نظرًا لاستخدام جميع الخصائص البصرية وأخذها في الاعتبار. ولذلك، فإن قياس حجم الجسيمات باستخدام نظرية Mie يقدم نتائج أكثر موثوقية وقوة للجسيمات التي تتراوح أحجامها من دون الميكرون إلى مستوى المليمتر. ولهذا السبب، تُستخدم نظرية Mie للتشتت على نطاق واسع في أجهزة تحليل حجم الجسيمات بالحيود الليزري الحديثة.

من ناحية أخرى، تُعد نظرية فراونهوفر للحيود تعبيرًا تقريبيًا بسيطًا لنظرية Mie للتشتت التي تصف زوايا التشتت الضوئي القصوى والدنيا كدالة لحجم الجسم عند أي طول موجي معين. ومع ذلك، فهي لا تتطلب أي معرفة بالخصائص الضوئية ويفضل استخدامها للقياس عندما تكون الجسيمات كبيرة وغير شفافة مع زوايا تشتت ضوئي صغيرة.

أجهزة تحليل حجم الجسيمات بالحيود بالليزر من Bettersize كلتا النظريتين البصريتين لتحليل حجم الجسيمات، بينما تُستخدم نظرية Mie الافتراضية، وتُستخدم نظرية Fraunhofer لقياس الجسيمات بدقة إذا كانت أحجامها أكبر من 25 ميكرون.

هل تكافح لفهم مفاهيم تحليل الجسيمات؟ إن دليل المبتدئين الجديد لتحليل الجسيمات موجود هنا لمساعدتك على فهم هذه المفاهيم بأكثر الطرق سهولة ممكنة. قم بتنزيله كملف PDF لقراءته في القطار أو على متن الطائرة أو في أي مكان آخر لا يوجد فيه إنترنت.