en
Назад
УДК: 535.36
Приближение Рэлея для светорассеяния на параллелепипедах
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Фарафонов В.Г., Ильин В.Б. Приближение Рэлея для светорассеяния на параллелепипедах // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 7. С. 17–25.
Farafonov V.G., Iliin V.B. Rayleigh approximation for light scattering at parallelepipeds [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2014. V. 81. № 7. P. 17–25.
V. G. Farafonov and V. B. Il’in, "Rayleigh approximation for light scattering at parallelepipeds," Journal of Optical Technology. 81(7), 375-381 (2014). https://doi.org/10.1364/JOT.81.000375
Рассмотрено приближение Рэлея и решена соответствующая электростатическая задача для несферической частицы практически произвольной (звездной) формы с использованием аналога метода расширенных граничных условий. Объяснена сущность недавно предложенного приближения однородного внутреннего поля, которое дает аппроксимирующие соотношения для приближения Рэлея. В рамках приближения однородного внутреннего поля получены простые аналитические выражения для поляризуемости и других оптических характеристик малых прямоугольных параллелепипедов. Результаты численных расчетов сечений поглощения и рассеяния света такими частицами, проведенные с использованием полученных приближенных формул и точного метода дискретных диполей, показали неплохое согласие особенно для усредненных сечений в случае неполяризованного света или ансамблей хаотически ориентированных параллелепипедов.
теория рассеяния света, электростатическое приближение
Благодарность:Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках базовой части госзадания ГУАП в 2013–14 гг., РФФИ (13-02-00138а), СПбГУ (НИР 6.0.122.2010, 6.38.669.2013).
Коды OCIS: 290.5825, 290.5870
Список источников:1. Ван де Хюлст Х.К. Рассеяние света малыми частицами: Пер. с англ. / Под ред. Водопьяновой Т.В. М.: ИЛ, 1961. 537 c.
2. Борен К., Хаффмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами: Пер. с англ. / Под ред. Фейзулина З.И., Виноградова А.Г. и Апресяна Л.А. М.: Мир, 1986. 660 с.
3. Морc Ф.М., Фешбах Г. Методы теоретической физики: Пер. с англ. / Под ред. Аллилуева С.П., Кошлякова Н.С., Мышкиса А.Д. и Свешникова А.Г. М.: ИЛ, 1958. 1872 с.
4. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. 632 с.
5. Климов В.В. Наноплазмоника. М.: Физматлит, 2009. 480 с.
6. Sihvola A., Venermo J., Ylä-Oijala P. Dielectric response of matter with cubic and cylindrical microstructure // Microwav. Tech. Lett. 2004. V. 41. № 4. P. 245−248.
7. Фарафонов В.Г. Рассеяние света многослойными эллипсоидами в рэлеевском приближении // Опт. спектр. 2000. Т. 88. № 3. С. 492−494.
8. Фарафонов В.Г. Рассеяние света неконфокальными эллипсоидами в рэлеевском приближении // Опт. спектр. 2001. Т. 90. № 5. С. 646−651.
9. Фарафонов В.Г., Ильин В.Б., Винокуров А.А., Барканов С.В. Рассеяние света малыми осесимметричными частицами с использованием обобщенного метода разделения переменных // Опт. журн. 2011. Т. 78. № 8. С.100−108.
10. Фарафонов В.Г, Винокуров А.А., Барканов С.В. Электростатическое решение и приближение Рэлея для малых несферических частиц в сфероидальном базисе // Опт. спектр. 2011. Т. 111. № 6. С. 1026−1038.
11. Farafonov V.G., Sokolovskaya M.V. Construction of the Rayleigh approximation for axisymmetric multilayered particles, making use of eigenfunctions of the Laplace operator // J. Math. Sci. 2013. V. 194. № 1. P. 104−116.
12. Фарафонов В.Г., Ильин В.Б. Рассеяние света осесимметричными частицами: метод поточечной сшивки // Опт. спектр. 2006. Т. 100. № 3. С. 480−490.
13. Фарафонов В.Г., Ильин В.Б., Винокуров А.А. Рассеяние света несферическими частицами в ближней и дальней зонах: применимость методов со сферическим базисом // Опт. спектр. 2010. Т. 109. № 3. С. 476−487.
14. Фарафонов В.Г., Винокуров А.А., Ильин В.Б. Сравнение методов рассеяния света со сферическим базисом // Опт. спектр. 2007. Т. 102. № 6. С.1006−1016.
15. Farafonov V.G., Il’in V.B. Single light scattering: computational methods // Light Scattering Reviews / Ed. by Kokhanovsky A.A. Berlin: Springer, 2006. P. 125−177.
16. Waterman P.C. Matrix method in potential theory and electromagnetic scattering // J. Appl. Phys. 1979. V. 50. № 13. P. 4550−4566.
17. Фарафонов В.Г., Ильин В.Б. О рассеянии света малыми осесимметричными частицами // Опт. спектр. 2011. Т. 111. № 5. С. 863−870.
18. Il’in V.B., Fafaronov V.G. Rayleigh approximation for axisymmetric scatterers // Opt. Lett. 2011. V. 36. № 20. P. 4080−4082.
19. Lord Rayleigh. On the incidence of aerial and electric waves upon small obstacles in the form of ellipsoids // Phil. Mag. 1897. V. 44. № 5. P. 28−52.
20. Kleinman R.E., Senior T.B.A. Rayleigh scattering // Low and high frequency asymptotics / Ed. by Varadan V.K., Varadan V.V. Amsterdam: Elsevier, 1986. P. 1−70.
21. Ramm A.G. Wave scattering by small bodies of arbitrary shapes. Singapore: World Scientific Publ., 2005.
22. Фарафонов В.Г. Рассеяние света диэлектрическими частицами с аксиальной симметрией. 1. // Опт. спектр. 2000. Т. 88. № 1. С. 70−77.
23. Фарафонов В.Г. О применимости метода Т-матриц и его модификаций // Опт. спектр. 2002. Т. 92. № 5. С. 813−825.
24. Колтон Д., Кресс Р. Методы интегральных уравнений в теории рассеяния: Пер. с англ. / Под ред. Свечникова А.Г. М.: Мир, 1987. 312 с.
25. Yurkin M.A., Maltsev V.P., Hoekstra A.G. The discrete dipole approximation for simulation of light scattering by particles much larger than the wavelength // J. Quant. Spectrosc. Rad. Transf. 2007. V. 106. № 1. P. 546−557.