依赖散射对高散射随机介质中光吸收的影响

辐射传输方程（RTE）的近似性质在过去几十年中引发了对随机介质（尤其是由离散散射体组成的颗粒介质）中“依赖散射”效应的一系列探讨，这通常指由于电磁波干涉，RTE（结合独立散射近似 ISA）相对于实验与精确数值结果所产生的偏差。本文从理论与数值上证明了依赖散射对由高散射散射体构成的无序介质中吸收的影响。通过比较独立散射近似-辐射传输方程（ISA-RTE）与全波耦合偶极子法（CDM），我们发现两种方法间的偏差随介质中散射体密度增大而增加，且随光学厚度增大而增大。为定量考虑依赖散射效应，我们基于多重散射理论中的路径积分图示技术，利用准晶近似（QCA）推导依赖散射修正的辐射特性，建立了理论模型。该模型与数值模拟结果更为合理地吻合。本工作对含吸收随机介质中的相干散射物理、随机介质光吸收率的正确建模，以及太阳能聚光、微/纳米流体、结构色生成等各类随机介质应用中的实验观测解释具有深远意义。