當(dāng)使用字符串過濾后，所有過濾后未發(fā)生散射的光線均射到探測器的中心像素上，這也是為什么我們在探測器上的其他地方看不到能量分布。根據(jù)前文給出的公式，當(dāng)散射體積的長度與平均自由程一致并且系統(tǒng)波長與參考波長一致時(shí)（如本例所示），未發(fā)生散射光線的比例為0.368。在本例中光源共發(fā)出100,000根光線，因此我們可以預(yù)期有0.368*100,000 = 36800根光線穿過體積到達(dá)探測器時(shí)未發(fā)生散射。從探測器查看器下方的分析結(jié)果中可以讀取入射到探測器的光線數(shù)量：

全部入射到探測器上并且未發(fā)生散射的光線數(shù)量約為36595根，追跡結(jié)果與預(yù)期值存在微小差別，這是由散射的隨機(jī)性導(dǎo)致的。

又因?yàn)樯⑸涞钠骄�自由程根�?jù)波長的變化而變化，因此當(dāng)波長改變時(shí)未發(fā)生散射光線的比例也會(huì)產(chǎn)生變化。例如，假設(shè)參考波長為0.55μm下的等效平均自由程為1.0mm，則當(dāng)波長改變?yōu)?.65μm時(shí)平均自由程變?yōu)?.95mm。如果體積長度仍為1.0mm時(shí)，不發(fā)生散射光線的比例則為exp(-1.0/1.95) = 0.599即59.9%。因此當(dāng)光源發(fā)射出100,000根光線時(shí)，約有59900根光線不發(fā)生散射。

為了驗(yàn)證這一結(jié)果。我們首先需要將系統(tǒng)波長（光源波長）更改為0.65μm，重新追跡光線（請確保將追跡結(jié)果保存為光線數(shù)據(jù)庫.ZRD文件，以便我們使用字符串過濾）。我們可以看到穿過體積且未發(fā)生散射的光線約為60000根：

每次追跡的實(shí)際光線數(shù)量并不完全相同，但所有情況下基本符合預(yù)估值（偏差小于1%）。我們可以通過改變波長λ和體積長度L對不同波長下的瑞利散射模型進(jìn)行驗(yàn)證。

小結(jié)

瑞利散射用來描述光經(jīng)過尺寸遠(yuǎn)小于波長的粒子時(shí)產(chǎn)生的散射分布。用戶可以使用OpticStudio內(nèi)置的DLL模型在任意非序列體積內(nèi)定義體散射。本文介紹并驗(yàn)證瑞利散射模型中的散射概率及其受波長變化的影響。