O que são as teorias de dispersão de Mie e de difração de Fraunhofer?

A teoria de dispersão de Mie é a solução de Mie para as equações eletromagnéticas de Maxwell que descreve com precisão a dispersão da luz por esferas homogêneas. Na teoria de Mie, parâmetros como os índices de refração e os coeficientes de absorção da partícula e do meio são usados para calcular o tamanho da partícula. Na década de 1970, os computadores só tinham potência suficiente para calcular os dados de difração com a aproximação mais simples de Fraunhofer. A teoria de Mie tem sido amplamente utilizada desde a década de 1980 com a evolução dos computadores, e a teoria de Mie é uma solução rigorosa para o padrão de dispersão de luz e a distribuição do tamanho das partículas. Os resultados obtidos pela teoria de Mie são precisos, pois todas as propriedades ópticas são usadas e consideradas. Portanto, a medição do tamanho de partículas usando a teoria de Mie fornece resultados mais confiáveis e robustos para partículas cujos tamanhos variam do nível submicrônico ao milimétrico. Por esse motivo, a teoria de espalhamento de Mie é amplamente utilizada nos modernos analisadores de tamanho de partículas por difração a laser.

A teoria de difração de Fraunhofer, por outro lado, é uma expressão aproximada simples da teoria de espalhamento de Mie, que descreve os ângulos máximo e mínimo de espalhamento de luz como uma função do tamanho de um objeto em qualquer comprimento de onda. Entretanto, ela não exige nenhum conhecimento das propriedades ópticas e é usada preferencialmente para medições quando as partículas são grandes e opacas com ângulos de dispersão de luz pequenos.

Os analisadores de tamanho de partículas por difração a laser da Bettersize oferecem ambas as teorias ópticas para análise de tamanho de partículas, enquanto a Mie é a padrão, e a Fraunhofer é usada para medir partículas com precisão se seus tamanhos forem maiores que 25 mícrons.

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