Vermessung und Modellierung der Kleinwinkelstreuung an Optischen Diffusoren

Die Lorenz-Mie-Theorie der elastischen Licht-Streuung an sphärischen Partikeln mit Durchmessern im Bereich der Wellenlänge lässt sich sehr gut für die Untersuchung optischer Volumen-Diffusoren anwenden. Es zeigt sich eine hohe Übereinstimmung zwischen den theoretischen Vorhersagen und den experimentellen Ergebnissen. Als relevante Materialparameter gelten hierbei neben der Partikelgröße und –struktur die optischen Brechzahlen der Partikel und des Matrix-Materials. An einer Vielzahl an Proben unterschiedlicher Zusammensetzung und Geometrie wurden winkelabhängige Streumessungen durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf kleinen Streuwinkeln bis 10° liegt. Die Ergebnisse werden mit den Vorhersagen der Lorenz-Mie-Theorie sowie mit strahlenoptischen Simulationsrechnungen verglichen. Es zeigt sich, dass die gemessenen Streuspektren aus einem Zusammenspiel verschiedener Brechungs- und Beugungseffekte resultieren.