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近年来，随机粗糙表面电磁散射问题的研究在地球物理学、地面及太空遥感、医学检测、光学等多个科学领域有着重要的应用。本文以热辐射和材料相互作用的微观机理为基础，对随机粗糙表面的热辐射特性开展研究。基于谐振子模型，系统分析入射角度、入射频率、介电性质对材料热辐射特性的影响，研究热辐射在随机粗糙表面的散射规律，本文的主要研究内容包括：
(1)采用谐振子模型，对热辐射和材料的相互作用微观机理进行分析，建立介电性质、光学性质和热辐射特性的关系，进而求解反射率的影响因素。
(2)针对生成的三维随机粗糙表面，利用基尔霍夫近似、光线跟踪法和坐标变换，并考虑入射遮蔽和散射遮蔽的作用，通过建立合适流程，使用Matlab编写程序，模拟计算三维随机粗糙表面的热辐射特性。
(3)研究粗糙度参数以及入射角度对随机粗糙表面热辐射特性的影响。
本文研究结论如下：
(1)对于金属，在入射频率小于介质固有频率的范围内，自由电子的作用对介电常数的影响较大。在大于介质固有频率的范围内，束缚电子和自由电子共同作用。金属介电常数的极大值所对应的入射频率都会随着固有频率的变大而增大，而且极值大小随着固有频率的变大而减小。
(2)在入射频率一定时，反射率随入射角的增大，先缓慢下降再急剧上升。当入射角一定时，反射率随入射频率的减小而增大。
(3)粗糙度越大，遮蔽效应的作用就越明显，总体相对散射强度越小，分布越不均匀。
(4)随着入射角度的增加，相对散射强度的分布均匀性越来越好，但是总的相对散射强度随着角度的增加而减小。