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随机粗糙面的光散射特性研究

汤林  
【摘要】:随机粗糙面电磁和光散射特性的研究在现代国防和日常生活中有着广泛的需求和重要的应用价值。经过几十年的发展随机粗糙面电磁和光散射的理论与实验研究已经达到了很高的水平,在卫星遥感、目标识别、雷达隐身以及工业生产中的表面检测等等领域都离不开粗糙面电磁和光散射的高水平的理论指导。 论文首先叙述了随机粗糙面电磁散射研究的意义和背景,并概括性地介绍了随机粗糙面电磁散射的理论和方法,主要有基尔霍夫近似方法(KA)、微扰法以及双尺度法。在第二章中着重介绍了随机粗糙面的光散射场的计算原理,讨论了随机粗糙面的生成方法,并给出了高斯粗糙面的示例,最后利用具有一定工程参考意义的朗伯散射理论对粗糙锥面和旋转椭球面的光散射特性做了一定的研究。 在第三章中,利用基尔霍夫近似对高斯分布的随机粗糙面的透射散射场的强度空间分布特性作了讨论,在讨论的过程中考虑了遮蔽效应的影响;在第四章,首先模拟生成了FBM随机粗糙面,然后利用基尔霍夫近似考察了考虑遮蔽效应时的分形布朗运动随机粗糙面的光散射场的强度空间分布特性;最后在第五章利用偏振散射矩阵和双向反射分布函数研究了高斯表面光散射退偏特性,考察了退偏度随粗糙度等参数的变化情况。


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