미에 산란 이론과 프라운호퍼 회절 이론이란 무엇인가요?

미에 산란 이론은 균질 구에 의한 빛의 산란을 정확하게 설명하는 맥스웰의 전자기 방정식에 대한 미에 해법입니다. 미에 이론에서는 입자와 매체의 굴절률 및 흡수 계수와 같은 매개 변수를 사용하여 입자 크기를 계산합니다. 1970년대의 컴퓨터는 더 간단한 프라운호퍼 근사법으로 회절 데이터를 계산할 수 있을 정도로만 강력했습니다. 1980년대 이후 컴퓨터의 발전과 함께 미에 이론은 널리 사용되어 왔으며, 미에 이론은 빛의 산란 패턴과 입자 크기 분포에 대한 엄격한 해법입니다. 미에 이론으로 얻은 결과는 모든 광학적 특성을 사용하고 고려하기 때문에 정확합니다. 따라서 미에 이론을 사용한 입자 크기 측정은 미크론 미만에서 밀리미터 수준의 입자 크기에 대해 더욱 신뢰할 수 있고 강력한 결과를 제공합니다. 이러한 이유로 미에 산란 이론은 최신 레이저 회절 입자 크기 분석기에서 널리 사용됩니다.

반면 프라운호퍼 회절 이론은 미에 산란 이론의 간단한 근사 표현으로, 주어진 파장에서의 최대 및 최소 빛 산란 각도를 물체 크기의 함수로 설명합니다. 그러나 광학적 특성에 대한 지식이 필요하지 않으며 입자가 크고 불투명하며 빛의 산란 각도가 작은 경우 측정에 선호됩니다.

레이저 회절 입자 크기 분석기 는 입자 크기 분석을 위한 두 가지 광학 이론을 모두 제공하며, 입자 크기가 25미크론 이상인 경우 기본값은 Mie이고 입자의 정확한 측정을 위해 프라운호퍼를 사용합니다.

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