本文主要运用射线跟踪方法研究目标涂层材料玻璃微珠反射膜的光散射问题。主要工作与成果如下:1.根据均匀球形粒子的Mie理论远场计算公式,推导了均匀球形粒子的振幅函数和强度函数的求解过程,计算了均匀球形粒子及双层球形粒子的Mie理论散射结果。2.利用费马原理推导了反射和折射定律,以反射射线的跟踪为例介绍了几何光学射线跟踪方法的推导过程;根据几何光学彩虹理论和Airy理论,推导了N阶几何光学彩虹角与入射角和折射率的关系及Airy峰的位置表达式,详细阐述了一阶彩虹形成的物理原因,计算了球形粒子的一、二阶Airy分布。3.根据几何光学原理,得到了玻璃微珠最小偏转角与折射率关系的表达式,分析了玻璃微珠回向反射特性最佳时的折射率范围;给出了接收面上的光照度与偏转角的关系方程。4.根据几何光学和等效电磁流原理,推导了几何光学积分方程混合方法;运用射线跟踪方法建立了玻璃微珠及反射膜的几何模型,计算了他们的光散射特性并与Mie理论进行了比较,证明了射线跟踪算法的科学可行性;根据玻璃微珠反射膜的结构特点,建立了射线跟踪的单元法。