二氧化硅气凝胶是一种由纳米量级的超细粒子相互堆积,以空气为连续介质,构成的透明或半透明的多孔网络结构的纳米材料,俗称“冻住的烟”、“蓝烟”。特别是梯度密度二氧化硅气凝胶,由于其独特、优异的物理性能,使其在切伦科夫探测器、高速粒子捕获、高能物理实验设备的防护等领域具有重要的应用。因为气凝胶的物理性质是密度的相关量,如二氧化硅气凝胶的折射率与密度的关系n=αρ+1,所以梯度密度二氧化硅气凝胶属于梯度功能材料。目前,表征梯度密度二氧化硅气凝胶密度的方法有两种：光折射法和X射线像衬法。由于二氧化硅气凝胶的折射率非常小,采用光折射法测得的结果误差较大；并且X射线对人体伤害大,操作不方便。因此,急需一种可靠、简单的方法。根据光在不均匀介质中会产生散射的现象,并结合单个粒子的Mie散射理论,提出光散射法近似表征梯度密度二氧化硅气凝胶的密度。采用两步溶胶凝胶法,并结合特殊的工艺制备了梯度密度二氧化硅气凝胶和单一密度的二氧化硅气凝胶样品。因为二氧化硅气凝胶对短波长的可见光具有很强的散射作用,所以,为减小传播过程中损失的能量对测试结果的影响,以波长为635nm的红光为光源,从样品正面垂直射入,在侧面与样品垂直的角度用CCD记录不同位置的光散射强度。利用ImageJ软件进行光散射强度分布图分析：对于密度分别为83mg/cm3、58mg/cm3的二氧化硅气凝胶,其灰度值各自保持在150和125左右,与高度h无关系,光散射强度随光入射样品的方向几乎不变；对于梯度密度的二氧化硅气凝胶,灰度值与高度h成线性关系,自上往下,光散射强度逐渐减弱,与梯度密度二氧化硅气凝胶的SEM图相符,并与X射线像衬法获得的结果相近。因此,采用长波长的光、高功率的光源,通过光散射法可近似表征透明的二氧化硅气凝胶的密度。