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Chapitre 2 Etude Théorique
2.7 L’absorption et la diffusion par une goutte de forme sphérique
Pour pouvoir déterminer les propriétés optiques des gouttelettes ont doit déterminer les
facteurs d’efficacité de diffusion, d’absorption et d’extinction, ainsi que la fonction de phase
pour les gouttelettes d’eau. La quantité d’énergie radiative absorbée et diffusée est évaluée en
termes de section efficace d’absorption et de diffusion ( “cross section “ , notés Cdiff et Cabs).
La section efficace d’extinction est donnée par
Cext = Cabs + Cdiff (2.6)
Les facteurs d’efficacité (adimensionnels) d’absorption (Qabs), de diffusion (Qdiff) et
d’extinction (Qext) s’obtiennent en divisant la section efficace par la section droite de la
goutte.
2
Qabs = Cabs / π a
(2.7)
2
Qdiff = Cdiff / π a
(2.8)
2
Qext = Cext / π a
(2.9)
Avec Qext = Qabs + Qdiff (2.10)
En fonction du paramètre de taille x et de l’indice de réfraction m de la particule, on peut
définir différentes régions, pour le calcul des facteurs d’efficacité et éventuellement d’autres
propriétés telles que la fonction de phase M.Q. Brewster [25].
• x 1 et χ m −1
≈ 1 Approximation de Rayleigh
• x 1 et χ m −1
1 Optique géométrique et théorie de la diffraction
• x 1 et χ m −1
1 Diffraction anormale
• x et m arbitraires Théorie de Mie
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