【摘 要】
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粗糙面散射特性的研究在国防军事及民用领域具有显著的学术价值和广泛的应用背景。随机粗糙面光散射的理论与实验研究在近年来取得了一系列重要的进展,得到了人们越来越多的
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粗糙面散射特性的研究在国防军事及民用领域具有显著的学术价值和广泛的应用背景。随机粗糙面光散射的理论与实验研究在近年来取得了一系列重要的进展,得到了人们越来越多的重视。它在现代军事、遥感、辐射定标以及工业在线表面检测等领域的应用日益广泛。本文主要围绕有限介质锥面的散射特性展开研究,并系统地研究了平面波入射粗糙平面散射特性。首先阐述了课题的研究背景、意义和国内外发展概况。然后介绍了描述随机粗糙面的有关统计特性参量,给出了处理粗糙面散射问题的不同方法,指明了各自的适用条件,并对经典粗糙面电磁散射的Kirchhoff标量近似法和微扰法做了详细阐述。然后从粗糙面散射Kirchhoff标量近似理论出发,得到了平面波对高斯分布的二维随机粗糙面的相干散射和非相干散射强度表达式,并给出了单位面积粗糙面非相干散射的表达式。计算了入射光波长为0. 48μm时,不同粗糙度,偏振态,散射角以及不同折射率的粗糙面散射强度,结果表明,粗糙面越粗糙,相干散射越小,非相干散射越强;偏振态对折射率大的粗糙介质面影响较小,对折射率较小的介质面的影响较大。由Helmholtz标量积分方程出发,利用远场近似和稳相法推导出了平面波对粗糙锥面的相干散射场。并利用物体表面任意点处的曲率半径远大于入射波长和粗糙面相关长度这一假设,得到了平面波对粗糙物体的非相干散射强度的表达式,并结合遮蔽函数得出了粗糙锥面非相干散射的表达式。最后计算并分析了入射光为λ= 0.48μm时,粗糙锥面的平面波散射特性,考察了入射波和散射波的几何关系,偏振态以及粗糙面统计参量等对散射强度的影响。
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