米氏散射

米氏散射（Mie scattering）

這種散射主要由大氣中的微粒，如煙、塵埃、小水滴及氣溶膠等引起。米氏不同於瑞利散射呈對稱狀分佈，而是散射在光線向前的方向比向後的方向更強，方向性比較明顯。 ^[2]  當顆粒直徑較大時，米氏散射可近似為夫琅禾費衍射。

當大氣中粒子的直徑與輻射的波長相當時發生的散射稱為米氏散射，如雲霧的粒子大小與紅光(393.96THz,0.7615um)的波長接近，所以雲霧對紅光的散射主要是米氏散射。是故，米氏散射對多雲潮濕天氣的影響較大。 ^[2] 

Mie提出的米氏散射理論是對於處於均勻介質的各向同性的單個介質球在單色平行光照射下，基於麥克斯韋方程邊界條件下的嚴格數學解。100多年來，米氏散射理論得到了很大發展，適用範圍逐漸推廣。如顆粒形狀推廣到多層的各項同性介質球和折射率漸變的各向同性介質球；無限長圓柱形顆粒（折射率按柱面分佈）。入射光束從很寬的平行光束推廣到高斯光束和其他有形光束（shaped beam），稱為廣義米氏理論（GLMT）。廣義米氏理論還可推廣到橢球散射體。 ^[3] 

其中

為無因次粒徑參量，

為顆粒周圍分散介質折射率，d為顆粒直徑，

為光的頻率，

為光速。圖2-13顯示隨着

的增加，散射光強呈現前向集中。 ^[3] 

對於一些顏料，顆粒大小影響顏色。原因在於d的增加使

增加。從而反照率峯值位移，呈現不同的顏色。圖為二氧化鈦散射能量與頻率、顆粒直徑的關係。