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【求助】常提到激光粒度仪的衍射与散射,有什么区别啊?

颗粒度测量

  • 常看到激光粒度仪有时提到衍射,有时又提到散射,他们之间有什么区别呢,哪个更好啊?哪位高人能指点一下?不胜感谢!
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  • andrewguan

    第1楼2010/02/08

    激光粒度仪全面的称呼应该为
    激光散射衍射粒度仪,也即采用的是颗粒对激光的散射,散射后的光相互干涉形成衍射谱图,然后再根据Mie理论模型来计算得到粒度分布。

    衍射和散射从物理意义上当然有区别,但是对于激光粒度仪应该就不存在区别了,也不存在哪个更好的问题

    市场上也并没有激光散射、激光衍射粒度仪之分。都叫激光散射衍射粒度仪

    要分的话也只能说动态光散射和静态光散射之分

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  • 鹦鹉螺

    第2楼2010/02/10

    自70年代Marlven公司推出第一台商品化的激光粒度仪以来,已有近30年的历史。仪器的基础理论从最早的夫朗和费衍射理论发展到米氏散射理论;
    仪器的光学原理——光散射理论,是激光粒度仪的基础。许多国外仪器和部分国产仪器都把“采用全米氏散射理论”作为仪器的重要优点之一。所谓全米氏理论,是指大颗粒(远远大于光波长,即0.6~0.7μm)和小颗粒(小于等于光波长)均采用米氏理论。
    米氏( Mie)散射理论
    假定颗粒是均匀、各向同性的圆球,则可根据Maxwell电磁波方程严格地推导出散射光场的强度分布(称为Mie散射理论):米氏理论是描述散射光场的严格理论,适用于经典意义上任意大小的颗粒。但是对大颗粒( ),米氏散射公式的数值计算十分复杂。
    衍射近似及其适用条件
    “衍射”一词原本用于描述水波(一种机械波)能绕过障碍物传播这一波动所特有现象。在光的电磁波本质被发现之前,人们发现光也能绕过障碍物传播,因而认为光是一种波动。光的衍射现象可以用惠更斯原理近似解释,而惠更斯原理适用于任何波动现象,与光的电磁波特性无关。
    麦克斯韦电磁波方程被提出,并且发现光也是一种电磁波后,作以下假定:
    (1)在障碍物表面,电场及其法线方向的梯度均为零;
    (2)未遇上障碍物的入射波,其电场及法线方向的其梯度
    均不受障碍物影响;
    则可由电磁波方程导出类似于惠更斯原理的衍射公式。当散射粒子到观察点的距离无限远时,衍射公式可简化为夫朗和费(Fraunhoff)衍射公式,不论从公式的形式还是从实际的数值计算考虑,米氏散射理论都比夫朗和费衍射理论复杂。只有当颗粒尺寸远远大于光波长时,界面附近电磁场的变化过渡区域才可忽略,衍射公式才近似成立。

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  • 鹦鹉螺

    第3楼2010/02/10

    二楼的版友误会了,我们通常讲的激光粒度仪多数都是指静态散射光粒度仪,使用的原理有米氏理论(散射理论)和夫朗和费(Fraunhoff)衍射理论两种。两种理论不能绝对的说谁好谁不好。马尔文、欧美克、百特等厂家的仪器是使用米氏理论的,新帕泰克的仪器多数使用衍射理论,都是不错的粒度仪。
    动态散射光粒度仪多数是在纳米级粉体粒度分布测试上运用,不普及,仪器也很贵,大家接触的会比较少。

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  • 白水山石

    第4楼2010/02/22

    在粒度分析中,这两种仪器是没有区别的,但更多的人将其称为散射法.
    散射中光和粒子间有能量的交换,交换后会产生相位或频率的改变,更注重光的能量变化.衍射中光的能量没有,或者说我们不关心其能量的变化,更关心其方向的变化了.

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  • tigertooth

    第5楼2010/02/25

    没听说过有静态激光光散射粒度仪,只听说过动态的。静态光散射一般是测分子量的。

    鹦鹉螺(niat31) 发表:二楼的版友误会了,我们通常讲的激光粒度仪多数都是指静态散射光粒度仪,使用的原理有米氏理论(散射理论)和夫朗和费(Fraunhoff)衍射理论两种。两种理论不能绝对的说谁好谁不好。马尔文、欧美克、百特等厂家的仪器是使用米氏理论的,新帕泰克的仪器多数使用衍射理论,都是不错的粒度仪。
    动态散射光粒度仪多数是在纳米级粉体粒度分布测试上运用,不普及,仪器也很贵,大家接触的会比较少。

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  • jacoblin

    第6楼2010/02/26

    个人认为,激光粒度仪的衍射和散射应该是一回事,就是光线照射到物质颗粒表面,改变原来的传播方向的一种物理特性。由于光波是电磁波,物质颗粒大小,形状,特性对光波粒子的影响不同,有不同的表现而已,根据研究的侧重点,有什么弹性散射,非弹性散射等。
    散射定义,见维基百科:
    當傳播中的輻射,像光波、音波、電磁波、或粒子,在通過局部性的位勢時,由於受到位勢的作用,必須改變其直線軌跡,這物理過程,稱為散射。這局部性位勢稱為散射體,或散射中心。局部性位勢各式各樣的種類,無法盡列;例如,粒子、氣泡、液珠、液體密度漲落、晶體缺陷、粗糙表面等等。在傳播的波動或移動的粒子的路徑中,這些特別的局部性位勢所造成的效應,都可以放在散射理論 (scattering theory) 的框架裏來描述。

    一般衍射定义,见维基百科:可理解为绕射
    若被一个大小接近于或小于波长的物体阻挡,就绕过这个物体,继续进行。
    若通过一个大小近于或小于波长的孔,则以孔为中心,形成环形波向前传播。

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  • tigertooth

    第7楼2010/02/26

    衍射和散射肯定不是一回事,散射是光照在物体上后,使其极化,并辐射出光,
    光的强弱依赖于物质的极化性。
    所以散射和衍射是根部不同的,光散射一般分为静态(也叫非弹性)和动态(准弹性)。静态散射用来测分子量Mw,而动态用来测粒径——流体力学半径Rh,也叫水合半径。

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  • 白水山石

    第8楼2010/02/27

    现在好多的动态光散射粒度分布仪就有静态光散射的功能,可以测分子量,第二维里系数,均方根半径等.两者的原理肯定是不一样的.高端的此类仪器也有电位测量功能.

    tigertooth(tigertooth) 发表:没听说过有静态激光光散射粒度仪,只听说过动态的。静态光散射一般是测分子量的。

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  • tigertooth

    第9楼2010/02/27

    不完全对,动态有两种测分子量的方法,一,利用流体力学半径,及假设分子形状来推出分子量,二,利用静态的原理,利用光强,角度和弄得的关系来测分子量。第一种误差较大,第二种还要看仪器,一个角度的,一般误差也比较大。

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  • liaohw

    第10楼2010/03/26

    米氏( Mie)散射理论
    假定颗粒是均匀、各向同性的圆球,则可根据Maxwell电磁波方程严格地推导出散射光场的强度分布(称为Mie散射理论):米氏理论是描述散射光场的严格理论,适用于经典意义上任意大小的颗粒。但是对大颗粒( ),米氏散射公式的数值计算十分复杂

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