前向散射

散射是指光在媒質傳播過程中因受到懸浮微粒或媒質本身密度無規則變化影響而發生的向各個不同方向偏離的現象。散射產生原因是大量微粒的不定向反射，或媒質密度變化引起的不定向折射。散射光方向性較差，可對物體產生較為柔和的照明。

散射時，如果相對於電子入射方向，散射角小於90°，則為前向散射，否則為背向散射。

前向散射包含複雜的散射過程，如右圖1所示。單程散射而偏離光軸的散射的輻射由另外的散射體再次散射。有的多次重複這個過程，其中相當一部分重新進入光軸方向或稍微偏離光軸方向而邊入接收平面，稱此為多程散射。而初始的平行光束中直接到達接收面的輻射為單程輻射。

天氣現象傳感器一般由發射器、接收器和數據採集處理器組成。光源使用紅外LED，或者激光半導體紅外二極管。

天氣現象傳感器主要有兩種體制，一種是利用光閃爍原理，另一種就是利用光的前向散射原理，如右圖2所示。通過測量能見度、降水強度和降水粒子尺度等參數，分析出天氣現象，報告現在天氣。 ^[2] 

散射能見度儀是測量散射係數而計算出氣象光學視程的儀器。

在國內外機場、高速公路、港口和常規氣象觀測中霧的監測多用芬蘭FDl2系列前向散射能見度儀。它是由發送器、接收器與數據處理器組成。每當發射器發出紅外光脈衝，通過空氣中的氣溶膠粒子的前向散射，由接收器接收一部分散射光，然後由處理器計算出氣象光學視程，記錄和顯示，其中顯示器分別設在機場搭台，天氣預報室等指揮航班的單位。 ^[3]