¿Qué son las teorías de la dispersión de Mie y de la difracción de Fraunhofer?

La teoría de la dispersión de Mie es la solución de Mie a las ecuaciones electromagnéticas de Maxwell que describe con precisión la dispersión de la luz por esferas homogéneas. En la teoría de Mie, parámetros como los índices de refracción y los coeficientes de absorción de la partícula y del medio se utilizan para calcular el tamaño de la partícula. En la década de 1970, los ordenadores sólo tenían potencia suficiente para calcular los datos de difracción con la aproximación Fraunhofer, más sencilla. La teoría de Mie se utiliza ampliamente desde los años 80 con la evolución de los ordenadores, y constituye una solución rigurosa para el patrón de dispersión de la luz y la distribución del tamaño de las partículas. Los resultados obtenidos por la teoría de Mie son precisos, ya que se utilizan y consideran todas las propiedades ópticas. Por lo tanto, la medición del tamaño de las partículas mediante la teoría de Mie ofrece resultados más fiables y sólidos para partículas cuyos tamaños oscilan entre el nivel submicrónico y el milimétrico. Por este motivo, la teoría de dispersión de Mie se utiliza ampliamente en los modernos analizadores de tamaño de partículas por difracción láser.

La teoría de difracción de Fraunhofer, por otra parte, es una expresión aproximada simple de la teoría de dispersión de Mie, que describe los ángulos de dispersión de luz máximo y mínimo en función del tamaño de un objeto en cualquier longitud de onda dada. Sin embargo, no requiere ningún conocimiento de las propiedades ópticas y se utiliza preferentemente para la medición cuando las partículas son grandes y opacas con pequeños ángulos de dispersión de la luz.

Los analizadores de tamaño de partículas por difracción láser de Bettersize ofrecen ambas teorías ópticas para el análisis del tamaño de las partículas, mientras que la Mie es la predeterminada, y la Fraunhofer se utiliza para medir partículas con precisión si sus tamaños son superiores a 25 micras.

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