光學粒子計數器是利用丁達爾現象（Tyndall Effect）來檢測粒子。一束明亮的光照在空氣或霧中的灰塵上，所產生的散射就是丁達爾現象。
何為丁達爾效應？丁達爾效應是用John Tyndall的名字命名的，通常是膠體中的粒子對光線的散射作用引起的。 當折射率變化時，光線就會發生散射。這就意味著在液體中，汽泡對光線的散射作用和固體粒子是一樣的。
米氏理論（Mie Theory）描述了粒子對光的散射作用。在粒子計數器中，米氏理論重要的結果以及它對光散射的預測都與之相關。當粒子尺寸比光的波長要小得多的時候，光散射主要是朝著正前方。而當粒子尺寸比光波長要大得多的時候，光散射則主要朝直角和后方方向散射。
光的散射與粒子尺寸的關系
光可以看做是沿著傳播方向進行垂直振蕩的波。這一振蕩方向就是所謂的偏振。入射光的偏振非常重要。在以前的例子里，光的散射是在入射光的偏振平面內進行測量的。 粒子尺寸在5μm時的散射情況類似；而具有偏振現象，粒子尺寸在0.3μm時的散射情況有很大不同。由于用對數表示，變化不到十倍的，都看不到了。
垂直平面的散射作用
散射光的強度隨著頻率的改變而變化：較短的波長意味較強的散射。在其他條件都相同的情況下，藍光的散射強度大約是紅光的10倍。大部分粒子計數器采用的都是近紅外或紅色激光；直到近，這還都是符合經濟效益的選擇。藍色氣體和半導體激光器價格都很貴；而且半導體激光器的使用壽命也很短。
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