بررسي پراكندگي امواج الكترومغناطيسي از ذرات و امكان - سنجي ساخت دستگاه طيف سنج پراكندگي (Nephelometer)

كارشناسي ارشد

نظريه پراكندگي نور به طور كلي ممكن است بر اساس دو چارچوب نظري طبقه بندي شود. يكي ازاين نظريه ها، نظريه¬ي رايلي است كه قابل استفاده براي ذرات كروي كوچك و غير جاذب است. دوم، تئوري پراكندگي مي است كه بر مبناي حل معادلات ماكسول مي باشد و برخلاف نظريه رايلي محدوده وسيعي از سايز ذرات و طول موج را شامل مي¬شود. اين نظريه همچنين براي ذرات غيركروي و نيز ذرات باردار و حتي ذرات مغناطيسي به كار مي¬رود. دراين پايان نامه يك جمع بندي جامع در بحث پراكندگي امواج تخت از ذره¬اي با جنس و سايز دلخواه (از حدود نانومتر تا ذرات بزرگ) با محيط غير جاذب انجام شده است. همچنين به بررسي تعريف تابع فاز و ارتباط آن با دامنه¬ي پراكندگي شرح داده شده است و نتايج آن مورد تحليل قرار گرفته است. علاوه بر اين به بررسي اثر قطبش نور فرودي درپراكندگي و تاثير آن در شدت پراكندگي پرداخته شده است و براي سه حالت قطبش عمود ، موازي و ناقطبيده مقايسه شده است. از اين مقايسه مشخص مي¬شود كه قطبش نور نقش بسيار مهمي در الگوي شدت پراكندگي دارد به گونه¬اي كه در برخي زوايا شدت براي يك حالت ماكسيمم و براي حالت قطبش ديگر شدت صفر شده است ! از تحليل نتايج به دست آمده به طور واضح مي¬توان به شرح علت اين موضوع كه چرا شناسايي نانو ذرات از يكديگر دشوارتر است، پرداخت. فاكتور بازده تضعيف برحسب پارامتر سايز رسم شده و مورد تحليل قرار گرفته است. همچنين پراكندگي تك ذره در رژيم رايلي با استفاده از نرم¬افزار zemax شبيه¬سازي شده است. پس از بررسي كامل پراكندگي تك ذره، به مطالعه¬ي پراكندگي چند ذره پرداخته شده است و يك جمع بندي روي آن صورت گرفته است. در فصل چهار به بررسي نسبتا كامل اجزا و طراحي-هاي موجود از دستگاه طيف¬سنج پراكندگي پرداخته شده است و در نهايت به كمك نرم¬افزار zemax يك طراحي كلي از دستگاه انجام شده و امكان¬سنجي آن مورد بررسي قرار گرفته است.

193221

دانشگاه علم و صنعت ايران

فيزيك

دكتر مهدي شايگان منش