嚴(yán)格的光散射電磁場(chǎng)理論利用光的電磁波性質(zhì)，應(yīng)用麥克斯韋方程對(duì)散射顆粒形成的邊界條件求解，可以得到各個(gè)光散射物理量，但嚴(yán)格求解受諸多因素的影響很難得到精確的結(jié)果。Mie散射理論則是對(duì)處于均勻介質(zhì)中的各向同性的單個(gè)球形顆粒在單色平行光照射下的麥克斯韋方程邊界條件的嚴(yán)格數(shù)學(xué)解，其結(jié)論如下：

式中y為散射顆粒到觀察點(diǎn)之間的距離， I0 為入射光的強(qiáng)度，i1和i2稱為強(qiáng)度函數(shù)，它與顆粒直徑、入射光波長λ、相對(duì)折射率m和散射角 θ 有關(guān)，其定義如下：

上式中α1、b1、π1、t1和分別為：

式中和是關(guān)于貝塞爾函數(shù)和漢克爾函數(shù)的函數(shù)，P為締合勒讓德函數(shù)，d為顆粒的直徑根據(jù)上面的公式，我們可以得出激光粒度儀在各個(gè)角度下的散射光強(qiáng)是不同的，光電接受器上任何一個(gè)光電池所接受到的散射光能也因此而有所不同，將Is積分即可求得米氏散射時(shí)任一光電池上所接受到得光能量為：

對(duì)實(shí)際的粉體，因?yàn)槠溆卸喾N大小不等的顆粒組成，其光能分布為：

式中C為常數(shù)，在歸一化數(shù)據(jù)處理中忽略不計(jì)，Wi為第i中大小的粒徑所占粉體總體積的百分含量。整理后可簡(jiǎn)單寫成矩陣形式為：E=TW，式中的T為光能分布系數(shù)，即第ni（n為行，i為列）個(gè)光能系數(shù)為：

由此，結(jié)合優(yōu)秀的分布函數(shù)算法求解E=TW矩陣，即可得到我們所需要的粒度分布了。

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