测量沙子样本的光学常数使用圆测量在砂粘合复合材料的测量
Jesse A Frantz1, Matthew B Hart1, Cobey L McGinnis1
1Optical Sciences Division, U.S. Naval Research Laboratory, Washington, District of Columbia, USA.
Applied spectroscopy
|February 22, 2024
概括
对沙粒的精确光学常数对于模拟光传播至关重要. 一种新的光谱圆测量方法有效地从颗粒样本中提取这些常数,从而能够精确地预测光散射.
科学领域:
- 光学物理学的光学物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 地质物理学 地质物理学
背景情况:
- 精确的颗粒物光学常数对于模拟光线通过悬浮物 (如沙云) 的传播至关重要.
- 现有的测量这些光学属性的方法往往缺乏高精度.
- 颗粒物材料在光学表征方面提出了独特的挑战.
研究的目的:
- 通过光谱圆测量 (SE) 来准确测量颗粒物材料的光学常数的新方法.
- 为了验证该方法,使用已知的材料,如二氧化和亚利桑那州的道路灰尘.
- 将该方法应用于现实世界的沙子样本,并将数据用于光散射建模.
主要方法:
- 从粘合剂化合物中制备抛光光盘,然后从粘合剂和砂的混合物中制备.
- 在准备好的磁盘上进行光谱圆测量 (SE) 测量.
- 应用布鲁格曼有效介质近似法,从混合物数据中提取粒子光学常数.
主要成果:
- 通过SE方法成功提取了二氧化粉的光学常数,与文献值有很好的一致性.
- 确定了亚利桑那州道路灰尘和沙漠沙子样本的光学常数.
- 使用提取的数据的光散射模型准确地预测了灭绝系数和光谱特性,包括克里斯蒂安森特征.
结论:
- 开发的SE技术提供了一个准确的方法来确定颗粒物材料的光学常数.
- 提取的光学常数适合输入严格的光散射模型.
- 这种方法提升了通过各种颗粒介质 (如沙云) 建模光传播的能力.


