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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 690 毫秒
1.
基于位函数的引入与介质参量无关,将各向异性目标内外的电场展为级数形式,得到了任意各向异性目标n阶散射场、目标内场的递推表达式,给出了介电常量张量的变换关系,在平面波任意入射的条件下,并给出了传播单位矢量与极化单位矢量的一般关系.以磁化冷等离子体为例,给出了一阶散射场的具体表达式,并对二阶散射场引起的误差进行了评估.在THz波段和光波段,对所得结果进行了部分仿真.结果表明:微分散射对电波频率和极化状态等因素的影响较为敏感,介电常量张量的非对角元素对散射的影响不大,当波长与目标尺寸一定时,仿真结果不仅适用于THz波段,对其它波段也成立.  相似文献   

2.
基于位函数的引入与介质参量无关,将各向异性目标内外的电场展为级数形式,得到了任意各向异性目标n阶散射场、目标内场的递推表达式,给出了介电常量张量的变换关系,在平面波任意入射的条件下,并给出了传播单位矢量与极化单位矢量的一般关系.以磁化冷等离子体为例,给出了一阶散射场的具体表达式,并对二阶散射场引起的误差进行了评估.在THz波段和光波段,对所得结果进行了部分仿真.结果表明:微分散射对电波频率和极化状态等因素的影响较为敏感,介电常量张量的非对角元素对散射的影响不大,当波长与目标尺寸一定时,仿真结果不仅适用于THz波段,对其它波段也成立.  相似文献   

3.
微纳粒子光学散射分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
付成花 《物理学报》2017,66(9):97301-097301
为实现利用光学方式对微纳尺度粒子性质的研究,探讨了亚微米线及亚微米球对光电磁波的散射效应.微纳米尺度粒子的光学散射,散射粒子尺寸与入射光波长尺寸可满足米氏(Mie)散射条件.利用Matlab数值模拟的方式,将分析结果以模拟图的形式清晰地展现出来.满足尺寸条件的层状粒子以及任意多个散射粒子存在时对电磁波的散射都可采用Mie散射分析方法,并且针对多粒子散射,分析了散射体位于不同位置时对散射造成的影响.通过分析光学散射光场相关的微分散射截面及近场散射电磁场分布,可得出散射光场随散射角度的变化趋势,以及散射光场受各类因素的影响,包括入射光偏振态、散射粒子尺寸、散射粒子结构及粒子构成层数、散射粒子数量等的影响,也包括一些隐含因素对散射光场的影响,如散射粒子与周围介质的相对折射率.本文的科学意义体现在:与入射光波长尺寸可比的亚微米尺度的粒子,可用作传感器,对于其位移的探测可通过光学方式来实现,而由于粒子本身特性对散射光的影响具有一定的参考价值,从而使通过光学方式对机械位移的读出具有更高准确度.研究结果对于光学方式探测亚微米线机械振动具有指导意义.  相似文献   

4.
基于通用的矢量电位和标量电位与介电常数张量无关的原理,由激发的电偶极子与位函数的关系得到了任意各向异性目标散射场的表达式。得到了通用的介电常数张量的变换关系,具体地给出了介电常数张量在球坐标系中的表达式,将目标的内外电场展为级数,得到了各向异性晶体圆锥体一级散射场的解析表达式。理论结果与文献一致,验证了算法的正确性。在光波波长与粒子尺寸相近的情况下,对所得结果进行了仿真,表明各向异性圆锥体的散射具有偶极辐射的特点。所得结果简单、通用,为研究形状更为复杂的各向异性目标、纳米粒子等的光散射研究提供了理论基础。  相似文献   

5.
李应乐  黄际英  王明军 《物理学报》2008,57(12):7630-7634
研究了球形目标之间的电磁相互作用,得到了目标二次散射场的表达式,给出了目标的复合散射场以及双站复合散射截面,并在Ku波段进行了数值仿真.结果表明:目标的尺寸对前向散射和后向散射均有较大的影响,周围目标的影响呈现出一定的周期性,二次散射随着目标间距的增大而减小,周围目标离前向散射方向越近,对前向散射的影响也越大.目标的二次散射场与一次散射场强度之比在10-4数量级以上.在研究多粒子的相互影响时,周围的粒子可近似看作尺寸一定的粒子.利用所得结果以及坐标变换可以研究三维体系内粒子间的电磁相 关键词: 散射截面 二次电磁散射 电磁相互作用  相似文献   

6.
姜会芬  胡顺波 《光谱实验室》2012,29(5):3268-3271
基于无限长非均匀介质圆柱对斜入射平面波散射场公式推导,研究发现当入射角为90°时,斜入射散射公式可以简化为垂直入射的散射公式,所用的算法也可以统一.并用已有算法模拟了无限长非均匀柱粒子对任意入射平面波散射场的强度分布,并且与已有文献结果进行比较,验证了上述结论的正确性.  相似文献   

7.
将背景空间及其中存在的离散粒子作为一种连续的电介质,得出了背景空间中离散粒子存在时混合体的等效介电常量模型.利用该模型和国际电讯联盟给出的雨衰减测量数据,确定了GHz波段雨介质的等效介电常量并验证了其有效性.得出了雨环境中目标复合散射场的解析式,对雨环境中球形目标的复合微分散射进行了仿真与分析,进而研究了降雨率、电磁波频率及极化状态等因素对复合微分散射的影响.计算表明:降雨对微分散射的影响在10-3分贝上,电磁波垂直极化时降雨的影响大于其水平极化时的影响.研究结果对精确制导和目标识别等有一定的参考意义.  相似文献   

8.
孙贤明  韩一平  史小卫 《物理学报》2007,56(4):2098-2105
云层上端冰雪粒子的融化形成了降雨融化层,随着粒子的下落融化过程开始,因此融化层的微观特性在垂直方向上是连续变化的.建立了降雨融化层的仿真模型,应用更为切合实际的三层球形粒子代替了融化层中的粒子.根据降雨过程中雨滴的尺寸分布推导了融化层中融化粒子的尺寸分布.根据Mie理论,计算了降雨率小于12.5 mm/h时,降雨融化层对5,10,35,94 GHz电磁波的雷达反射率和特征衰减因子的垂直廓线.计算结果表明,当电磁波频率高于20 GHz时,将无法观测到“雷达亮带”,这与实验结果相符.根据辐射传输理论,应用蒙特卡罗方法计算了垂直方向微观特性连续变化的降雨融化层对不同频率电磁波的反射率,比较了两种不同尺寸分布(Gamma分布和Marshall-Palmer分布)融化层反射率的差别,这为利用高频电磁波对降雨融化层进行遥感提供了理论和数值依据. 关键词: 降雨融化层 蒙特卡罗方法 后向散射 电磁波  相似文献   

9.
分析了均匀回旋介质椭圆柱体对垂直入射平面波的散射特性。基于平面波谱的积分方程和马丢函数,导出了均匀回旋介质椭圆柱内场及其单位长度的雷达散射截面的关系表达式。计算了部分数值并讨论了介质尺寸、入射角度介质材料等因素对雷达散射截面的影响。  相似文献   

10.
徐润汶  郭立新  范天奇 《物理学报》2013,62(17):170301-170301
本文将有限元/边界积分方法(FE/BIM)结合区域分解方法引入到粗糙海面及其上方目标 的电磁散射问题的研究中. 由于积分边界可以以任意形状设置在距模型表面任意远的距离处, 故本文采用共形人工边界结合区域分解建模方法截断模型的开放计算区域以减少求解未知量, 在截断区域内部采用有限元方法求解, 而计算区域的边界条件通过边界积分方程方法得到. 通过与矩量法获得的数值计算结果进行比较, 证明了该混合算法及模型处理方法的正确性, 进而研究了海面上方弹体目标的电磁散射特性, 并讨论了其双站散射系数随电磁波入射角度、目标高度、海面风速以及弹体尺寸的电磁散射特性变化情况. 本文结果可用于反演复杂背景下的目标信息及目标探测等领域. 关键词: 电磁散射 粗糙海面 目标 有限元/边界积分方法  相似文献   

11.
It is of great importance for engineering applications to obtain the expression of scattering field for an ellipsoidal target irradiated by an electromagnetic wave from an arbitrary direction. Literature relevant to this problem is seldom found. In this paper, the scattering field for an ellipsoidal target is presented by utilizing the scale transformation of electromagnetic field and the rotation of coordinate system, with an electromagnetic wave projecting on the target from an arbitrary direction. The obtained result is in good agreement with the solution available from the literature if we consider the scale factors to be unity. Taking a conducting ellipsoidal target for sample, we perform the partial simulations of the ellipsoidal model and a plant leaf model by choosing different scale factors. The obtained results show that the distribution characteristic of scattering field is sensitively affected by the polarization of the incident wave and varies not much with the incident wave angle but changes with the observation point. At some points the scattering energy arrives at its maximum.  相似文献   

12.
The two dimensional analytical formulation of scattering of electromagnetic wave from a perfect electromagnetic conductor (PEMC) cylinder placed in un-magnetized isotropic plasma medium is presented. The extended classical scattering theory is used. The incident wave is taken as linearly polarized wave. The analytical theory is formulated for parallel polarization (TM) and also for perpendicular polarization (TE). The numerical computation results show that backscattering and forward scattering are sensitive to electron density and effective collision frequency of plasma medium. We placed different types of cylinders (PEC, PMC and PEMC) in un-magnetized plasma medium and concluded that stealth capability of plasma increases with the placement of PEMC cylinder in plasma medium.  相似文献   

13.
An approach to the solution of the relativistic problem of the motion of a classical charged particle in the field of a monochromatic plane wave with an arbitrary polarization (linear, circular, or elliptic) is proposed. It is based on the analysis of the 4-vector equation of motion of the charged particle together with the 4-vector and tensor equations for the components of the electromagnetic field tensor of a monochromatic plane wave. This approach provides analytical expressions for the time-averaged square of the 4-acceleration of the charge, as well as for the averaged values of any quantities periodic in the time of the reference frame. Expressions for the integral power of scattered radiation, which is proportional to the time-averaged square of the 4-acceleration of the charge, and for the integral scattering cross section, which is the ratio of the power of scattered radiation to the intensity of incident radiation, are obtained for an arbitrary inertial reference frame. An expression for the scattering cross section, which coincides with the known results at the circular and linear polarizations of the incident waves and describes the case of elliptic polarization of the incident wave, is obtained for the reference frame where the charged particle is on average at rest. An expression for the scattering cross section including relativistic effects and the nonzero drift velocity of a particle in this system is obtained for the laboratory reference frame, where the initial velocity of the charged particle is zero. In the case of the circular polarization of the incident wave, the scattering cross section in the laboratory frame is equal to the Thompson cross section.  相似文献   

14.
以中纬度卷云中常见的长柱状冰晶为例,利用长柱状粒子光散射理论,探讨了入射光为线偏振时,电矢量平行和垂直于入射面情况下,单个长柱状粒子的散射光强度分布和偏振特性随入射角、尺度参数与偏振态的转化关系:随着入射角的增大,散射强度、偏振总体趋于对称且数值振荡频率降低,散射强度总体减小,偏振的改变程度总体增大;随着尺度参数的增大,散射强度、偏振的数值振荡频率增大,散射强度数值振荡峰的幅度整体减小,电矢量平行于粒子长轴时主偏振的数量、强度和位置皆有变迁,电矢量垂直于粒子长轴时前后主偏振位置相对固定;随着偏振度的减小,散射强度、偏振趋向于一致,两者的数值改变程度减小,当偏振度减小到0时,散射强度、偏振变得完全相同。选取火山尘埃和烟灰与冰晶对比,阐述了粒子散射光的强度分布和偏振特性随折射率的变化规律:折射率虚部不改变散射强度的整体趋势,但使散射强度和偏振的振荡峰幅度增大,当其数值较大时,使得偏振的数值振荡峰覆盖范围拓宽。  相似文献   

15.
The problem of scattering of a plane electromagnetic wave by a perfectly conducting dihedral wedge with a slotted cylinder at the apex in rigorous formulation is reduced to solving a system of linear algebraic equations for unknown coefficients of the Fourier expansion of the scattered field. The results of calculation of the far-zone field with a given accuracy are presented in the case of an E-polarized incident wave. It is shown that for a slot with a large opening angle, the radiation patterns of the field in the long-wavelength far zone has a shape similar to a cardioid and does not depend on the incident-wave direction and the dielectric permittivity of the cylinder. In the case of a narrow slot, the radiation-pattern shape depends significantly on the incidence angle of the wave.  相似文献   

16.
孙杰  张晓娟  方广有 《物理学报》2013,62(19):198402-198402
从自由空间中的三阵子天线求入射电磁波极角和方位角的基本原理出发, 结合电场各个分量与极化方式之间的关系给出了左手极化波计算波达角的公式, 及地球表面上方三阵子天线判断入射波极化方向的方法; 本文提出了一种新颖的滤除地面反射波的方法, 保证了波达角的求解精度; 利用获得的高精度的波达角和测得的电场强度, 计算出了电磁波的各种极化参数, 这些极化参数可以作为电离层研究和电磁波在电离层中传播研究的参考. 关键词: 地球表面 三阵子天线 波达角 极化参数  相似文献   

17.
The characteristic of electromagnetic scattering by plasma cylinder is researched in this paper. Scattered fields of the parallel-polarized wave and vertical-polarized wave by plasma cylinder are calculated and analyzed. The calculated results show that the higher the electron density, is the greater the scattering intensity in the outside of the cylinder and the higher the plasma frequency of collision, is the smaller the scattering intensity in the outside of the column. In addition, the electromagnetic wave polarization and frequency of the incident wave also have a significant impact on the scattering intensity of electromagnetic waves, the vertically polarized wave is more likely to be scattered, and the lower frequency of the incident wave is also easier to scattering. These have certain reference value for designing and studying of the plasma antenna.  相似文献   

18.
单轴晶体的光程差和Lyot型滤光器的视场   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 建立了以光线入射方向和晶体光轴方向为基准的入射坐标系,利用波法线反曲面方程和电磁场在晶体折射界面处切向分量连续性的边界条件,得到了晶体中波法线方向、射线方向、波法线折射率和射线折射率的表达式。从非常光的射线方向和射线折射率出发,得到了在任意的晶体光轴方向和入射角条件下,光通过单轴晶体后寻常光、非常光的光程差表达式。对Lyot型滤光单元的透射率和视场进行了计算分析后发现,滤光单元的透射率随光线入射角的变化呈现一定的周期性,视场随光轴倾角的增大而减小。得出了透射率和视场随光轴倾角(光轴与晶体表面的夹角)和光线入射角(光线在晶体表面的入射角)的变化规律。讨论了通过改变晶体倾角实现滤光器调谐和补偿晶体厚度加工误差等技术问题。  相似文献   

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