光的散射特性在工具痕跡檢驗中的應用分析

巢惠琴+楊振東

摘 要：現在的公安干警在進行破案的時候，要使用微型的破案工具，微小型的破案工具在破案的過程中是十分關鍵的，但是現在的給公安工作中微小型工具在使用的時候存在著很大的難題，尤其是在提取和檢驗上，有著很大的技術性難題。本文對光的散射特性在工具痕跡檢驗中的應用進行分析，為相關的研究提供借鑒。

關鍵詞：光的散射；工具痕跡；應用分析

公安工作在我們的生活中是十分重要的，公安工作需要進行物證的提取和檢驗，物證的提取和檢驗工作在痕跡檢查中非常關鍵，公安工作要想將物證的提取工作做好，就要利用微小型工具進行物證的提取和檢驗，但是我國的公安工作在利用微小型工具對物證的提取方面還存在著很大的缺陷，需要我們重視。本文就是利用光的散射特性對工具痕跡檢驗進行分析，主要是利用Beckmann光散射理論，將這一理論在工具痕跡檢驗中合理應用。

1 痕跡檢驗鑒定方法

在進行痕跡檢查的時候，可以根據承痕體表面的粗糙程度不同，將承痕體分為兩種，一種是光滑的承痕體，另外一種是粗糙的承痕體，這兩種承痕體在痕跡檢驗的時候是十分重要的，圖1和圖2是對兩種承痕體痕跡檢驗過程的一個基本的分析。

2 痕跡檢驗的理論基礎

痕跡檢驗利用的理論是光的散射特性，光的散射特性在工具痕跡檢驗中是十分重要的，需要我們不斷的關注和分析。光在很多的領域都被應用，如果光照照在了表面較為粗燥的物體上，那么粗糙的物體就會出現散射，在散射的過程中也會出現反射，這種情況是遵循著光學規律的，如果是表面較為粗糙的物體，那么有一部分的光就會發生反射，有一部分光發生散射，這部分光會散射到每一個方向，還要在鏡面反射的方向上放置觀察屏，觀察屏主要是便于對這一現象進行觀察，在鏡面發生了反射的時候，觀察屏上就會出現光帶，這些光帶并不是光單獨形成的，而是由無數個光點構成的，這個過程就是由光帶構成的粗糙表面的一種圖譜。

粗糙的表面與光滑的表面是不同的，如果是光滑的表面，那么鏡面散射的光會比較弱，但是需要注意的是其他位置上出現的散射光帶較寬，相對于其他方向的光帶來說寬度極大，因此可以知道，需要檢測的物體，表面越光滑，那么鏡面反射的光斑就會變得越來越亮，但是散射的光是相反的，會變得越來越暗，出現了這一情況的主要原因是被檢測物體的表面的粗糙程度不同，這樣就出現了光能的分布不同，光帶也就不同，就是利用這一特性進行的工具痕跡檢驗。

3 在工具痕跡檢驗中光的散射特性

3.1 對粗大明顯的痕跡進行檢定

在對粗大明顯的承痕體上進行檢測，需要注意的是要對不同的情況分別進行檢定，本文是對光滑的弧面、平面承痕體，還有表面粗糙的承痕體進行了研究，如果是弧面承痕體，那么選擇的就是光滑的不銹鋼杯，不銹鋼杯的直徑為120mm，如果是平面承痕體需要使用的就是光滑鋁帶，光滑鋁帶需要的是100mm×100mm×3mm的鋁帶，通過具體的實驗可以知道，只要承痕體的表面是十分光滑的，那么散射條紋就會非常清晰，也就是說利用光的散射特性在工具痕跡檢驗中是可能的，利用光的散射原理對工具痕跡檢驗進行基本的分析，讓公安共工作更加的方便，尤其是在案件的破獲上，利用微小型工具進行痕跡的檢驗，使用管血特性進行基本的研究和分析，這樣就可以讓公安工作順利的進行。利用光的散射特性，對承痕體進行檢驗，在使用的過程中是非常方便的，而且還能增加準確性，這就是物理原理的使用。

3.2 使用細小紋線進行對比

細小的紋線用肉眼是不能進行觀察的，這樣就需要通過特性的方法進行觀察。在利用光的散射特性對一些細小的痕跡進行檢查的時候，發生散射的條紋使用我們的肉眼是觀察不到的，這時就需要使用接收器，接收器的使用就是利用轉換原理進行基本的研究，這種方法是利用光電的轉化來表現圖譜，這種技術就是利用痕跡散射進行圖譜的顯示，這種轉化需要工作人員對相關的知識進行全面的了解，只有合理的應用相關的知識，才能進行改進，否則是無法進行基本的改進的，也會給相關的工作造成影響。以鋼板表面高度起伏輪廓曲線為例，假設基準高度是指鋼板表面起伏輪廓的平均高度并設其為零，低于基準高度的輪廓用負值來表示，高于基準高度的輪廓用正直來表示。如果樣本痕跡與檢材痕跡是同一工具所留，則根據同一認定理論，檢材痕跡的譜圖與樣本痕跡的譜圖應當完全吻合。

4 檢驗鑒定的影響因素

本文的理論基礎是Beckmann光散射理論，由這一理論可知影響光散射的因素有：承痕體表面粗糙度、入射光的波長、光的入射角度。所以，我們可以認為這三個因素也是影響利用光進行痕跡檢驗的因素。

4.1 承痕體表面粗糙度

我們運用光的散射特性來檢驗鑒定工具痕跡的理論基礎是Beck-mann標量積分理論，然而Beckmann標量積分理論的物理基礎是Helmholtz-Kirchhoff衍射積分。對于光滑表面的光散射，當假設表面粗糙度的均方根偏差σ比入射光波長λ小得多，或者表面是理想反射面時，Beckmann理論給出封閉式的解。上述假設包括的內涵有：首先，低散射假象是標量Helmholtz-Kirchhoff理論成立的前提；其次，這個假設表明，表面粗糙度的斜率遠小于1，表面粗糙度的自相關長度遠大于入射波長，這就保證了積分中與斜率有關的量、以及有斜率變化引起的入射角改變而導致表面菲涅爾系數的變化等都可以忽略，因而可以通過分部積分得出封閉式的解。

4.2 入射光的波長

根據Beckmann散射理論，表面粗糙度的自相關長度遠大于入射波長是產生散射效應的一個重要條件，不同波長的光有不同的適用范圍，只有采用適當波長的光進行檢測，才可以準確、有效的進行檢驗鑒定。所以，應當結合痕跡的性質以及散射光采集的條件等多方面的實際情況來確定所使用的光源。

4.3 光的入射角度

散射光能量隨入射角度的變化有著明顯的變化，隨著入射角度的增大，散射光強最大值變得越來越大，能量變得越來越集中。然而散射光強變大、能量變集中是有利于光信號采集的，故檢測光源的入射角度對工具痕跡的光學檢驗有著很大的影響。于犯罪現場痕跡表面的情況千差萬別，所以，入射角度也不能一概而論，對于不同情況下的不同痕跡表面，我們應該通過實驗，最終確定其最適入射角。

5結論

綜上所述，筆者認為應用光的散射特性進行工具痕跡的檢驗鑒定是可以實現的。一旦這設想得以應用到現實公安工作中，工具痕跡的檢驗鑒定工作步驟將得到極大地簡化，檢驗精度會得到大幅度的提高。

參考文獻

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