金属漆颜料制品的光谱双向反射分布函数（BRDF）与其组成成分有关, 快速准确重建出成分相近的金属漆颜料制品的光谱BRDF数据, 对指导金属漆颜料制品的光谱BRDF建模, 减少其光谱BRDF数据采集的人力物力成本具有重要意义。 基于散射光谱加和性原理, 提出了一种使用少数金属漆颜料制品的光谱BRDF数据重建出具有不同成分比例金属漆颜料制品的光谱BRDF数据的方法。 该方法将金属漆颜料制品的光谱BRDF视为其各组成部分光谱BRDF的线性组合, 通过求解线性方程组得出各组成部分的光谱BRDF, 然后通过赋予各组成部分光谱BRDF不同的权重, 采用加权求和方法重构出成分比例不同的金属漆颜料制品的光谱BRDF数据。 实验中, 以潘通金属色系列色卡中亮黄色系列的6个不同组成比例色卡为研究对象, 使用比较测量方法测量得到了其在45°入射角度下, 380~760 nm波长范围的半球反射空间的光谱双向反射分布函数（BRDF）值。 然后选择其中两个色卡求解出该系色卡的基础成分的光谱BRDF数据, 再通过赋予其基础成分的光谱BRDF数据不同的权重, 重建出其他四个成分比例不同的色卡的光谱BRDF数据。 实验结果表明, 在45°入射角度和半球反射空间范围的几何条件下, 重建出的四个色卡的光谱BRDF数据与实际测量的四个色卡的光谱BRDF数据具有较好的一致性, 最小均方根误差可达0.057%, 最大适应度系数可达99.998%。 实验结果表明, 所提出的方法具有精度较高, 计算简单易实现的特点, 可用于金属漆类颜料制品的光谱BRDF数据重建。

相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和四阶相干反斯托克斯超拉曼光谱(CAHRS)已经广泛应用于分子的光谱特性、 肿瘤细胞的结构及分子反应动力学等问题的研究。 对这种复杂的高阶非线性光谱进行定量分析所面临的主要难题是高阶非线性光学过程中分子微观极化率张量元数量众多, 关系复杂。 在前期报道的C∞v对称性分子基团的CARS和CAHRS的微观极化率张量元简化方案的基础上, 对分子对称性更加复杂的C3v对称性的分子基团的CARS和CAHRS的微观极化率张量元进行简化, 为定量分析C3v对称性分子基团的CARS和CAHRS光谱信息提供必要的理论基础。 首先将CARS微观极化率张量元βi′j′k′l′表示为拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′的乘积, CAHRS微观极化率张量元βi′j′k′l′m′表示为超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′和拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′的乘积。 用α′i′j′和β′i′j′k′之间的比值关系简化βi′j′k′l′和βi′j′k′l′m′之间比值。 对于C3v对称类型分子基团的对称振动模式A1, 9个非零且3个独立的CARS微观极化率张量元可以用α′i′j′之间的1个比值参数RRSS进行描述, 21个非零且6个独立的CAHRS微观极化率张量元可以用α′i′j′之间及β′i′j′k′之间的3个比值参数RRSS, RHRSS, 1和RHRSS, 2进行描述。 然后利用键极化加和模型方法, 通过计算C3v对称性分子基团中的各个单键与单键之间的耦合关系, 得到C3v对称性分子基团的对称伸缩振动模式A1所对应的所有超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′分量的比值, 结合文献中给出的拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′分量的比值, 进一步简化C3v对称性分子基团CARS和CAHRS微观极化率张量元之间的关系。 从这些简化了的CARS和CAHRS微观极化率张量元之间的关系, 可以进一步简化CARS和CAHRS信号及广义取向泛函RIJK(θ)的表达式, 得到RIJK(θ)随界面分子基团取向角度θ的变化规律。 此外, 也详细推导了C3v对称性分子基团对射式实验构型CAHRS过程的强度因子dIJK、 广义取向泛函RIJK(θ)及广义取向参数c2和c4的表达式, 为定量分析界面分子取向信息奠定了理论基础。

依据双向反射分布函数理论, 推导出散射光谱的加和性原理。 散射光谱加和性是指对于材质质点之间无相互作用的平面漫反射体系, 在光源与入射面材质不存在干涉、 衍射、 荧光、 光谱上转换和光谱下转换等相互转换作用, 且无光化学现象及非线性效应发生的前提下, 且符合能量守恒定律的同时, 由单光源或多光源照射的材料的散射光谱, 等于该材料中每种材质的散射光谱的线性叠加。 实验上, 以几种材料的散射光谱为例, 通过改变探测条件、 照明条件和材质比例, 进行了散射光谱加和性的实验验证, 并且针对实验结果进行了误差分析。 单光源条件下的最大实验误差为2.64%, 多光源条件下则为2.35%, 加和计算偏差均在实验误差允许范围内。 由此证明了材料的散射光谱具有加和性, 不受组成的材质差异性、 材质的面积比例组合多样性、 以及实验条件多变性影响。 散射光谱加和性的首次提出, 不仅为基于散射光谱的复杂结构体的特征提取及识别研究提供了确切的理论依据和有效的分析方法, 而且对相关的实验分析和应用研究有着重要的借鉴和参考意义。

为明确the new Pad、iPhone4s是否具备专业显示设备的显示性能，以液晶专业显示器A为参考，对这3个显示设备的时间稳定性、不同亮度下不同颜色显示的空间均匀性、不同亮度下色域覆盖率、色品恒定性、通道相加性、设备色域6个方面的性能进行了测试。实验结果表明：iPhone4s在时间稳定性、颜色显示的空间均匀性以及色域覆盖率的稳定性方面优于the new Pad；the new Pad在通道可加性、色品恒定性方面优于iPhone4s；3个显示设备中the new Pad的色域覆盖率最大，iPhone4s的最小；the new Pad各项性能与专业显示器A的相近。The new Pad基本达到专业显示设备的显示性能要求，可作为专业显示设备的辅助设备使用，iPhone4s没有达到专业显示设备的显示性能要求，不适合作为专业显示设备的辅助设备使用。

探讨了朗伯比尔定律在太赫兹谱段的应用, 研究了单一氨基酸压片样品(谷氨酰胺)和两种氨基酸混合压片(苏氨酸和胱氨酸)在不同浓度情况下对朗伯比尔定律的适用程度。 分析了吸光度和吸收系数在描述物质的太赫兹光学特性的区别。 通过对比单一组分在1.72 THz附近的吸收系数值和吸光度值, 验证物质对太赫兹波在两种吸收表征量下吸收随浓度变化的情况, 利用拟合优度的R2指标研究了各表征量下物质太赫兹吸收与浓度的线性关系的好坏; 分析两组分混合物在0.3～2.6 THz有效谱段的两种吸收表征量的太赫兹吸收情况, 利用相似性系数和估计浓度误差作为评价指标, 明确了在太赫兹谱定量测试中应采用吸光度的加和性而非吸收系数的加和性, 进一步明确朗伯比尔定律在太赫兹波段的应用。

为了建立液晶显示器颜色计算模型, 分别对EIZO CG19, IBM 19, DELL 19和HP 19 LCD显示器进行了通道独立性和颜色叠加性的检验。 通过检验单通道和双通道数字驱动值与颜色三刺激值之间的关系可以验证各通道之间的独立性, 从而证明了上述显示器的显示色与三原色光谱辐亮度函数之间存在线性叠加关系。 实验中发现三原色光谱辐亮度与数字驱动值的关系是波长的非线性函数, 提出了一种按波长分区法计算三原色光谱辐亮度函数的方法, 用RGB三原色的测量光谱拟合出各波长辐亮度值与数字驱动值之间的三次多项式关系, 利用这个关系可计算得到任意数字驱动值对应的三原色光谱辐亮度曲线, 然后可按颜色相加关系由三原色光谱辐亮度曲线计算出任意数字驱动值下的显示色。 实验结果表明, 只需要测量少量几个数字驱动值下的光谱曲线就可以准确计算出任意数字驱动值下的三原色光谱辐亮度曲线, 进而计算得到任意混合色的光谱辐亮度曲线, 大大减少了测量样品数量。 这种计算方法所需的测量样品数量少、 计算准确度高, 可以满足工业应用的精度要求, 能作为LCD显示器颜色特征化的一种方法。

利用可加性规则,使用Hartree-Fock波函数,采用被束缚原子概念修正过的复光学势,首次在100～5 000eV内对电子被具有较多电子数的氟代甲烷分子散射的总截面进行了计算,且将计算值与实验值及经验公式进行了比较,得出了被束缚原子概念修正过的复光学势可成功用于"电子-氟代甲烷"散射总截面计算的结论;研究了"电子-氟代甲烷"的散射总截面与目标分子总电子数及电子入射能量间的关系,初步分析了结构因子与总电荷数相关的原因,并指出了对复光学势进行进一步修正时应遵循的原则.

利用可加性规则，使用Roothaan-Hartree-Fock波函数，在100～5000eV下首次采用由束缚原子概念修正过的复光学势，对电子被等电子(Z=10)分子CH⁴、H²O、HF和NH₃散射的总截面进行了计算。束缚原子不同于自由原子之处，是束缚原子考虑了在不同分子中电子云的不同重叠，将计算结果与实验及其它计算结果进行了比较。结果表明，利用被束缚原子概念修正过的复光学势及可加性规则进行计算，其结果的精度要比利用未被束缚原子概念修正过的复光学势及可加性规则进行计算得到的结果好。

独立原子模型IAM(Independent Atomic Model)和可加性规则AR(Alditivity Rule)是一个很好的适用于电子与分子中高能正碰撞的有效方法。但是现用的AR对于电子与分子散射的截面计算明显高估了实际值。本文通过从分子的外部特征出发，考虑到屏蔽效应与分子本身的特征和入射电子能量的关系，在GAR和EGAR模型的基础上提出新的EGAR模型，在新的EGAR模型中分子的特点得以体现，可使可加性规则更合理地运用于中高能区的电子一分子散射。