Modellierung und Vermessung von Optischen Diffusoren

Die Lorenz-Mie-Theorie der elastischen Licht-Streuung an sphärischen Partikeln mit Durchmessern im Bereich der Wellenlänge wurde bereits in vielen Anwendungsfeldern (Astronomie, Wolken, Emulsionen) erfolgreich getestet. Auch im Bereich der optischen Volumen-Diffusoren zeigt sich eine hohe Übereinstimmung zwischen den theoretischen Vorhersagen und den experimentellen Ergebnissen, so lange Mehrfachstreuung vernachlässigt werden kann. Als relevante Materialparameter gelten hierbei neben der Partikelgröße und –struktur die optischen Brechzahlen der Partikel und des Matrix-Materials. Bei optischen bzw. technischen Diffusor-Materialien gelangt man in den Bereich der Mehrfachstreuung bzw. der kohärenten Streuung, die sich in strahlenoptischer Näherung modellieren lässt. An einer Vielzahl an Proben unterschiedlicher Zusammensetzung und Geometrie wurden winkelabhängige Streumessungen durchgeführt und die Ergebnisse mit den Vorhersagen der Lorenz-Mie-Theorie sowie mit strahlenoptischen Simulationsrechnungen im Bereich der Mehrfachstreuung verglichen. Es zeigt sich, dass die gemessenen Streuspektren aus einem Zusammenspiel verschiedener Brechungs- und Beugungseffekte resultieren.