第一部分 电磁散射、吸收和发射的基础理论

第1章 电磁辐射的偏振特征

1.1麦克斯韦方程、时谐场和坡印廷矢量

1.2平面波的解

1.3相干矩阵和斯托克斯参量

1.4斯托克斯参量的椭圆偏振描述

1.5斯托克斯参量的旋转变换

1.6准单色光和不连续增加的斯托克斯参量

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第2章 任意有限粒子电磁辐射的散射、吸收和发射

2.1体积积分方程

2.2远场散射

2.3互易性

2.4坐标系和粒子取向

2.5总场的坡印廷矢量

2.6相位矩阵

2.7消光矩阵

2.8消光截面、散射截面和吸收截面

2.9辐射压力和辐射转矩

2.10热发射

2.11源点转移

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第3章 独立粒子集合的散射、吸收和辐射

3.1由随机和稀疏分布的粒子构成的小体积元素的单一散射、吸收和辐射

3.2系统平均

3.3独立散射的条件

3.4辐射传输方程和相关后向散射

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第4章 散射矩阵以及宏观各向同性和镜面对称散射介质

4.1斯托克斯散射矩阵的对称性

4.2宏观各向同性和镜面对称散射介质

4.3相位矩阵

4.4前向散射和消光矩阵

4.5后向散射

4.6散射截面、不对称参数和辐射压力

4.7热发射

4.8球对称粒子

4.9非球形和方位的影响

4.10归一化散射和相位矩阵

4.11一般球函数的展开式

4.12圆偏振表示

4.13辐射传输方程

第二部分 微小粒子散射和吸收特性的计算和测量

第5章 T矩阵方法和Lorenz-Mie理论

5.1 T矩阵的定义

5.2 T矩阵的基本特征

5.2.1旋转变换规则

5.2.2对称关系

5.2.3么正性

5.2.4平移变换规则

5.3轴向粒子的消光矩阵

5.4任意取向粒子的消光截面

5.5任意取向粒子的散射矩阵

5.6任意取向粒子的散射截面

5.7球形对称散射体（Lorenz-Mie理论）

5.8扩展边界条件方法

5.8.1通用公式

5.8.2比例不变定理

5.8.3转动对称粒子群

5.8.4收敛性

5.8.5 Lorenz-Mie系数

5.9复合粒子及粒子群

5.10对于均匀多分散球体的Lorenz-Mie代码

5.10.1 实用所要考虑的事项

5.10.2 Lorenz-Mie代码的输入变量

5.10.3输出信息

5.10.4附加说明及例子

5.11均匀随机方向多分散旋转体粒子群T矩阵程序

5.11.1单个粒子T矩阵计算

5.11.2粒子形状和尺寸

5.11.3平均朝向和尺寸

5.11.4代码输入参数

5.11.5输出信息

5.11.6附加注释

5.11.7示例

5.12任意取向的均匀流动对称粒子的T矩阵代码

5.13随机取向双球体簇的重叠T矩阵代码

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第6章 各种精确计算技术

6.1球体的变量分离法

6.2有限元法

6.3时域有限差分法

6.4点匹配算法

6.5积分方程法

6.6复合球体的叠加法

6.7方法比较、测试结果和计算机编码

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第7章 近似算法

7.1瑞利近似

7.2瑞利-高斯近似

7.3不规则衍射近似

7.4几何光学近似

7.5扰动理论

7.6其它近似方法

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第8章 测量技术

8.1对可见光以及红外光散射的测量

8.2微波测量

第三部分 小粒子的散射和吸收特性及应用举例

第9章 球状颗粒的吸收和散射特性

9.1单分散球体

9.2尺寸平均值的影响

9.3光学横截面，单散射反照率，以及非对称参数

9.4相函数a1（θ）

9.5后向散射

9.6散射矩阵的其它元素

9.7球状颗粒的光学特征

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第10章 非球形粒子的散射和吸收特性

10.1固定方位非球形粒子干涉和共振结构的散射图样：方位和尺度平均的影响

10.2随机方位多分散性中等纵横比的椭球体

10.3形状比率中等的任意取向多分散的圆柱体

10.4形状比率极端的任意取向的椭球体和圆柱体

10.5切比雪夫粒子

10.6规则多面体粒子

10.7不规则粒子

10.8统计方法

10.9球体（粒子）群

10.10多种掺杂物随机粒子

10.11非球形粒子的光学特征

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附录A 球面波远场扩展

附录B Wigner函数、Jacobi多项式和广义球面方程

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附录C 标量及矢量球面波动方程

附录D Clebsch-Gordan系数和Wigner 3j符号

附录E 国际标准单位

参考文献