激光粒度分布儀與小孔衍射理論

    激光粒度分布儀是基于顆粒對光的散射原理，即光與顆粒之間的相互作用以及顆粒對入射光的散射規律(Mie散射理論)實現對顆粒的粒度測試。普通物理中說，光在純凈的透明介質中將沿直線傳播，但當介質中存在顆粒、液滴或氣泡時光束將改變原來的傳播方向，而向四周散射。

　　當一束平行光照射到帶小孔的屏幕時，將在小孔的后面產生艾里斑，而艾里斑分布，與小孔的大小密切相關，孔徑大的所生成的艾里斑的第一個亮環靠近中心，孔徑小的所生成的艾里斑的第一個亮環遠離中心（Δθ=1.22λ/d），這就是著名的小孔衍射理論——夫郎和費衍射理論。

　　依據巴卑涅原理，光路中的顆粒、液滴或氣泡如同小孔一樣，符合夫郎和費衍射理論，但夫郎和費衍射理論只是Mie散射理論在顆粒粒徑遠遠大于入射光波長（d >>λ）的近似解，Mie理論則是對處于均勻介質中的各向均勻同性的單個介質球在單色平行光照射下的麥可斯韋方程邊界條件的嚴格數學解。隨著科技的進步，激光粒度儀是否完全采用Mie散射理論已成為一種標志。HYL系列激光粒度儀就是完全建立在Mie散射理論的基礎上開發的。