米氏(MIE)理論是考慮了物質(zhì)對(duì)光的吸收與各種電磁作用來計(jì)算散射強(qiáng)度的理論。因此折射率是米氏計(jì)算一項(xiàng)不可缺少的參數(shù)。通常在軟件設(shè)計(jì)中要計(jì)算幾種折射率不同的模型來適用于不同物質(zhì)的顆粒。因此折射率產(chǎn)生于測試之前，而不是顆粒粒度測量的結(jié)果。

因此使用在線激光粒度儀測試，首先需要確定樣品的折射率，一般的用戶根本不知道要測量的產(chǎn)品折射率的準(zhǔn)確參數(shù)（據(jù)檢索目前尚無一種儀器可以準(zhǔn)確測量粉末的折射率，折射率表中表示的只是物質(zhì)的折射率，而非粉末的折射率，二者之間有很大差別）。

實(shí)際上研究結(jié)果表明，顆粒粒度測量的準(zhǔn)確度，不僅與折射率有關(guān)，而且與顆粒形狀，顆粒表面狀態(tài)，顆粒濃度都有關(guān)，而后二者影響程度并不小于前者。

激光粒度儀測量粒度的原理是米氏散射理論。米氏散射理論用數(shù)學(xué)語言精確地描述了折射率為n、吸收率為m的特定物質(zhì)的粒徑為d的球形顆粒,在波長為A單色光照射下,散射光強(qiáng)度隨散射角變化呈空間分布函數(shù),此函數(shù)也稱為散射譜。根據(jù)米氏散射理論可以得出顆粒越大,前向散射越強(qiáng)而后向散射越弱;隨著顆粒粒徑的減小前向散射迅速減弱而后向散射逐漸增強(qiáng)。

圖2是以波長為尺度的大、中、小顆粒的散射譜示意圖。激光粒度儀正是通過設(shè)置在不同散射角度的光電探測器陣列,測試顆粒的散射光強(qiáng)分布(在極坐標(biāo)下),由此確定顆粒粒徑的大小。這種散射譜對(duì)于特定顆粒在空間具有穩(wěn)定分布的特征,因此稱此種原理的儀器為靜態(tài)激光粒度儀。當(dāng)顆粒粒徑小到一定程度(波長的1/10左右)時(shí),光強(qiáng)分布變成了兩個(gè)相互有重疊的圓。當(dāng)顆粒非常小時(shí),則前向圓和后向圓完全對(duì)稱(此時(shí)稱為瑞利散射)。所以當(dāng)粒徑為dm的顆粒,其散射光強(qiáng)分布與非常小顆粒的散射光強(qiáng)分布相似,以至不能被光電探測器陣列及后續(xù)的信號(hào)處理電路所分辨,則認(rèn)為dm就是激光粒度儀的測量下限。

此極限還與激光波長有關(guān),研究表明,紅光635nm波長的激光粒度儀的測量極限為30mm,而藍(lán)光405nm波長的激光粒度分析儀儀的測量極限為10mm。理論上,靜態(tài)激光粒度儀欲分辨納米級(jí)的顆粒至少需要兩個(gè)條件:(1)具有測量后向散射的光電探測器陣列;(2)需要用波長更短的激光器。在可見光的范內(nèi),10-30nm是靜態(tài)激光粒度儀的測量下限。 

在線激光粒度儀的應(yīng)用十分廣泛，顏料行業(yè)就是其中之一。顏料就是能使物體染上顏色的粉末狀物質(zhì)。在水、油脂、樹脂、有機(jī)溶劑等介質(zhì)中不溶解，但能均勻地在這些介質(zhì)中分散并能使介質(zhì)著色，而又具有一定的遮蓋力。顏料有可溶性的和不可溶性的，有無機(jī)的和有機(jī)的區(qū)別。無機(jī)顏料一般是礦物性物質(zhì)，人類很早就知道使用無機(jī)顏料，利用有色的土和礦石，在巖壁上作畫和涂抹身體。有機(jī)顏料一般取自植物和海洋動(dòng)物，如茜藍(lán)、藤黃和古羅馬從貝類中提煉的紫色。顏料主要應(yīng)用于涂料、油墨、印染、塑料制品、造紙、橡膠制品和陶瓷等行業(yè)，隨著下游行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)顏料的需求不斷擴(kuò)大，中國顏料行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊。