"Оптика и спектроскопия"
Издателям
Вышедшие номера
Рассеяние света малыми многослойными частицами: обобщенный метод разделения переменных
РФФИ, 16-02-00194
ГУАП, грант 2017 г
Фарафонов В.Г. 1, Устимов В.И.1
1Государственный университет аэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербург, Россия
Email: far@aanet.ru, vl.ust1@ya.ru
Выставление онлайн: 20 января 2018 г.

Построено приближение Релея для рассеяния света малыми многослойными осесимметричными частицами, в котором их поляризуемость определяется с помощью обобщенного метода разделения переменных (SVM). В рамках этого метода скалярные потенциалы, градиент которых дает напряженность электрического поля, представляются в виде разложений по сферическим гармоникам уравнения Лапласа. Неизвестные коэффициенты разложений определяются из граничных условий, которые сводятся к бесконечным системам линейных алгебраических уравнений (БСЛАУ), поскольку нет полного разделения переменных. Определена T-матрица электростатической задачи, главный элемент которой T11 пропорционален поляризуемости частицы. Необходимое условие разрешимости БСЛАУ для метода SVM совпадает с условием корректного применения метода расширенных граничных условий (ЕВСМ). Однако численные расчеты, при которых решаются конечномерные (т. е. редуцированные) системы, дают разные результаты в областях изменения параметров, близких к границе области применимости. Анализ численных расчетов сечений рассеяния и поглощения для двухслойных софокусных сфероидов, для которых имеется точное решение с использованием сфероидальных гармоник, показал преимущество метода SVM в сравнении с методом ЕВСМ. Оказалось, что предлагаемый метод дает пригодные результаты в более широкой области изменения параметров. Даже вне области применимости, где его следует рассматривать как некоторое приближенное решение, его использование в ряде случаев вполне допустимо. Дополнительные расчеты для трехслойных несофокусных сфероидов, а также трехслойных подобных псевдосфероидов и улиток Паскаля, которые можно получить из сфероидов в результате инверсии относительно начала координат и одного из фокусов соответственно, подтвердили данные выводы. Отметим, что последние частицы при определенных значениях параметров имеют невыпуклую форму. DOI: 10.21883/OS.2018.02.45533.212-17
  • Борен К., Хаффмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986
  • Морc Ф.М., Фешбах Г. Методы теоретической физики. М.: ИЛ, 1958
  • Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982
  • Фарафонов В.Г. // Опт. и спектр. 2000. Т. 88. N 3. С. 441
  • Фарафонов В.Г. // Опт. и спектр. 2001. Т. 90. N 4. С. 646
  • Posselt B., Farafonov V.G., Il'in V.B., Prokopjeva M.S. // Meas. Sci. Technol. 2002. V. 13. P. 256
  • Фарафонов В.Г., Устимов В.И., Соколовская М.В. // Опт. и спектр. 2016. Т. 120. N 3. С. 470
  • Farafonov V., Il'in V., Ustimov V., Volkov E. // Adv. Math. Phys. 2017. V. 2017. Article ID 7862462. P. 1
  • Фарафонов В.Г., Устимов В.И. // Опт. и спектр. 2016. Т. 122. N 2. С. 287
  • Фарафонов В.Г., Винокуров А.А., Ильин В.Б. // Опт. и спектр. 2007. Т. 102. N 6. С. 1006
  • Farafonov V.G., Il'in V., Ustimov V., Prokopjeva M. // J. Quant. Spectr. Rad. Trasf. 2016. V. 178. P. 176
  • Фарафонов В.Г., Винокуров А.А. // Опт. и спектр. 2008. Т. 105. N 2. С. 318
  • Vinokurov A.A., Farafonov V.G., Il'in V.B. // J. Quant. Spectr. Rad. Transf. 2009. V. 110. P. 1356
  • Фарафонов В.Г. // Опт. и спектр. 2014. Т. 117. N 6. С. 949
  • Фарафонов В.Г., Устимов В.И. // Опт. и спектр. 2015. Т. 119. N 6. С. 1020
  • Farafonov V.G., Il'in V.B. // J. Quant. Spectr. Rad. Trast. 2014. V. 146. P. 244
  • Кюркчан А.Г., Смирнова Н.И. Математическое моделирование в теории дифракции с использованием априорной информации об аналитических свойствах решения. М.: ИД Медиа Паблишер, 2014
  • Фарафонов В.Г., Ильин В.Б. // Опт. и спектр. 2013. Т. 115. N 5. С. 836
  • Farafonov V.G., Sokolovskaya M.V. // J. Math. Sci. 2013. V. 194. P. 104
  • Фарафонов В.Г., Устимов В.И. // Опт. и спектр. 2015. Т. 119. N 5. С. 834
  • Фарафонов В.Г., Устимов В.И. // Опт. и спектр. 2015. Т. 118. N 3. С. 469
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.