圆形截面微通道的双一阶彩虹现象研究_图文.pdf

:1002—2082(2016)01—0017-07圆形截面微通道的双一阶彩虹现象研究宋飞虎,陈海英(江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122)摘要:基于几何光学理论及Debye理论,研究圆形截面微通道这一双层圆柱产生的双一阶彩虹现象。由于全反射现象,双一阶彩虹并非始终存在,故通过数值模拟,得出内外径比的临界值来判断双一阶彩虹的存在性。当双一阶彩虹存在时,双一阶彩虹中的彩虹总是可被观察到;口彩虹在某些情况下会因光强较弱而被淹没在以二阶彩虹为主的其他散射结构中。研究发现a彩虹位于二阶彩虹主峰右侧时,其可被观测到。为此分析Ot彩虹与二阶彩虹两者主峰散射角重叠这一I1名界情况,进而提出判断a彩虹能否被被观测到的方法。最后,构建实验系统,以充满去离子水的高硼硅玻璃毛细管为对象进行实验研究,D相机拍摄彩虹图像。结果表明,毛细管内径为550m、外径为600m时,,故双一阶彩虹存在。但是由上述判断方法得出a彩虹无法被观测到,这一结论与仅能从拍摄图像中获得彩虹结构的现象相符。关键词:双一阶彩虹;Debye理论;几何光学;微通道‘中图分类号:TN206;TK934文献标志码:Adoi:—channelwithcircularcrOss—sectiOnSongFeihu,ChenHaiying(JiangsuKeyLaboratoryofAdvancedFoodManufacturingEquipmentandTechnology,SchoolofMechanicalEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)Abstract:Thetwinprimaryrainbowsscatteredbyaliquid—filledmicro—channelwithcircularcross——tion,,theprainbowcanal—,