1. 表面微結(jié)構(gòu)散射

粗糙表面設(shè)計(jì)：漫反射板表面通常具有微觀尺度的不規(guī)則結(jié)構(gòu)（如磨砂、蝕刻或涂層），其粗糙度大于入射光波長(zhǎng)（可見光約380-750nm）。當(dāng)光照射時(shí)，這些結(jié)構(gòu)導(dǎo)致光線在多個(gè)隨機(jī)方向發(fā)生反射（遵循朗伯余弦定律），而非鏡面反射的單一方向。

散射模型：根據(jù)幾何光學(xué)理論，每個(gè)微觀面元以不同角度反射光，整體疊加形成均勻散射。若結(jié)構(gòu)尺寸接近光波長(zhǎng)（如亞微米級(jí)），則需考慮米氏散射或瑞利散射效應(yīng)。

2. 體散射機(jī)制

內(nèi)部散射顆粒：部分漫反射板（如乳白玻璃、聚合物板材）內(nèi)部摻有高折射率微粒（如TiO?、BaSO?）。光線在材料內(nèi)部經(jīng)歷多次折射、反射和散射，最終出射光方向隨機(jī)化。

傳輸理論：光在介質(zhì)中的傳播可用輻射傳輸方程（RTE）描述，其中散射系數(shù)（μ?）和吸收系數(shù)（μ?）決定光能分布。理想漫反射板的μ?遠(yuǎn)大于μ?，確保高反射率（>95%）且低吸收。

3. 材料光學(xué)特性

反射率基底：常用材料（如 Spectralon、PTFE）在可見-近紅外波段反射率極高（98%-99%），幾乎無光譜選擇性，避免顏色失真。

朗伯體近似：理想漫反射板接近朗伯輻射體，即出射光強(qiáng)度與觀察角度余弦成正比（I(θ)=I0cos?θI(θ)=I0cosθ），確保視角無關(guān)的均勻性。

4. 應(yīng)用中的關(guān)鍵參數(shù)

BRDF（雙向反射分布函數(shù)）：量化反射光強(qiáng)度隨入射角與觀測(cè)角的變化。優(yōu)質(zhì)漫反射板的BRDF接近各向同性。

均勻性：空間不均勻性需<±1%（如用于光度校準(zhǔn)），通過精密加工或涂層厚度控制實(shí)現(xiàn)。

熱穩(wěn)定性：高溫下避免材料變性（如PTFE耐溫-200°C~260°C），維持散射性能。

5. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

光學(xué)校準(zhǔn)：作為標(biāo)準(zhǔn)白板，為相機(jī)、光譜儀提供均勻參考光源。

照明系統(tǒng)：在LED燈具中消除眩光，實(shí)現(xiàn)柔和面光源。

顯示技術(shù)：增強(qiáng)背光模組的視角和亮度均勻性（如擴(kuò)散板在LCD中的應(yīng)用）。

總結(jié)

漫反射板的效能取決于表面/體散射結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用與材料本征光學(xué)性質(zhì)。其設(shè)計(jì)需平衡散射強(qiáng)度、角度分布、光譜中性及耐久性，具體機(jī)理可通過蒙特卡羅光線追跡或有限元光學(xué)仿真進(jìn)一步優(yōu)化。