Quelles sont les théories de la diffusion de Mie et de la diffraction de Fraunhofer ?

La théorie de la diffusion de Mie est la solution de Mie aux équations électromagnétiques de Maxwell qui décrit avec précision la diffusion de la lumière par des sphères homogènes. Dans la théorie de Mie, des paramètres tels que les indices de réfraction et les coefficients d'absorption de la particule et du milieu sont utilisés pour calculer la taille de la particule. Dans les années 1970, les ordinateurs n'étaient assez puissants que pour calculer les données de diffraction avec l'approximation de Fraunhofer, plus simple. La théorie de Mie est largement utilisée depuis les années 1980, avec l'évolution des ordinateurs, et constitue une solution rigoureuse pour le modèle de diffusion de la lumière et la distribution de la taille des particules. Les résultats obtenus par la théorie de Mie sont précis car toutes les propriétés optiques sont utilisées et prises en compte. Par conséquent, la mesure de la taille des particules à l'aide de la théorie de Mie fournit des résultats plus fiables et plus robustes pour les particules dont la taille varie de l'échelle submicronique à l'échelle millimétrique. C'est pourquoi la théorie de la diffusion de Mie est largement utilisée dans les analyseurs modernes de la taille des particules par diffraction laser.

La théorie de la diffraction de Fraunhofer, quant à elle, est une simple expression approximative de la théorie de la diffusion de Mie, qui décrit les angles maximaux et minimaux de diffusion de la lumière en fonction de la taille d'un objet à une longueur d'onde donnée. Toutefois, elle ne nécessite aucune connaissance des propriétés optiques et est utilisée de préférence pour les mesures lorsque les particules sont grandes et opaques et que les angles de diffusion de la lumière sont faibles.

Les granulomètres à diffraction laser de Bettersize proposent les deux théories optiques pour l'analyse de la taille des particules. La théorie de Mie est utilisée par défaut, tandis que la théorie de Fraunhofer est utilisée pour mesurer avec précision les particules dont la taille est supérieure à 25 microns.

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