一種光學現象，屬於散射的一種情況。又稱“粗粒散射”“大顆粒散射”。
粒子尺度接近或大於入射光波長時，其散射的光強在各方向是不對稱的，其中大部分入射光線沿著前進方向進行散射，這樣的現象稱為米散射。
基本介紹
- 中文名：米散射
- 外文名：Miescattering
- 相關術語：大氣散射
- 學科分支：大氣物理學
描述,光學現象,原理,套用,
描述
米散射理論是由德國物理學家古斯塔夫·米（Gustav Mie，1868—1957）於1908年首先提出，因此得名。
當大氣純淨清潔時，起主要散射作用的是大氣氣體分子的密度漲落，大氣分子尺度遠小於入射波長，此時的散射稱為“瑞利散射”。但是當空氣中存在大微粒，如灰塵，水滴和來自污染物的顆粒時，散射方式發生變化，米散射理論從電磁理論出發，進一步解決了均勻球形粒子的散射問題，與瑞利散射結合起來能夠解釋許多大氣光象。
光學現象
（1）天空的顏色
在地球的大氣層，光線的實際散射是幾種散射型式的結合。當大氣純淨清潔，只有少量米散射的時候，天空會呈現出高飽和度的藍色或者藍綠色。但當大氣渾濁時，由於大氣氣溶膠（如沙塵暴）的米散射作用，從而使天空呈現灰白色。
另外，在氣溶膠粒子強烈的前向散射作用下，使得太陽周圍的天空特別明亮，這就是日周光。
（2）雲朵的顏色
雲朵內充滿直徑大于波長的水滴，對日光產生的是米散射，因此正午經過太陽照射的雲彩經常會呈現白色或者灰色。
（3）海水的顏色
海水顏色即海面向上輻射的可見光所呈現的表觀顏色，其與海洋水體所包含的物質成分密切相關：在清潔的大洋水中，懸浮顆粒少，粒徑小，分子散射起著主要的作用，其散射服從瑞利散射定律, 呈深藍色, 近海水中含有較多的無機的和有機的懸浮物質，其粒徑遠大於光波的波長，這種粒子的散射服從米散射定律，因此, 近海海色呈海洋溶解物質的藍綠色或黃褐色。
原理
（1）尺度數α
散射的程度變化是粒子半徑（r）與輻射波長（λ）比例的函式。因此常引用無量綱尺度數α = 2πr/λ作為判別標準：
當尺度數α遠小於0.1時，可用瑞利散射；
當尺度數α≥0.1 時, 需用米散射；
當尺度數α>50 時, 可用幾何光學。
通過精確計算散射場可以發現，當粒子尺度很小（遠小於0.1）時，米散射就簡化為瑞利散射，而當其尺度較大（α>50）時，米散射的結果又與幾何光學散射導出的結果一致，所以米散射理論是球狀粒子散射的通用理論。
（2）變化規律
下圖給出水滴的散射效率因子隨尺度數α變化的曲線。
圖右側：隨著粒子的相對尺度增大，散射效率因子隨波長已經基本不變，說明各種波長具有幾乎相同強度的散射，而且散射光中各種波長的比例也和入射輻射中的一致。即，散射的程度跟波長無關，這就解釋了為何雲朵是白色的：
雲滴的半徑常在3~6μm，遠大於可見光波長（0.38~0.78μm），α約為16~69，根據米散射理論此時照入雲朵的太陽光，其各波段散射的強度與入射時比例一致，即所見仍為太陽光的白色。
海水及天空的顏色同理。
