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主题：【求助】常提到激光粒度仪的衍射与散射,有什么区别啊?

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dryer
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发表于：2010/02/07 18:02:13 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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
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2010/2/8 14:36:32 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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
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2010/2/10 16:17:20 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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
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2010/2/10 16:27:18 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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
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2010/2/22 15:49:00 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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
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2010/2/25 12:45:23 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 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。

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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jacoblin
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2010/2/26 10:10:32 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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
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2010/2/26 14:57:21 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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
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2010/2/27 12:19:21 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 tigertooth(tigertooth) 发表:
原文由 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。

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。


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.
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tigertooth
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2010/2/27 21:17:51 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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
lhw19810209
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2010/3/26 11:29:29 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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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