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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 421 毫秒
1.
李海英  吴振森 《物理学报》2008,57(2):833-838
基于矢量波函数在球和柱坐标系中表达式之间的转换关系,提出了一种求解球坐标系中二维高斯波束波形因子的方法,得到了二维高斯波束波形因子在球坐标系中的解析公式.结合广义米理论推导了在轴二维高斯波束入射多层球粒子的电磁散射的解析解,并对散射强度随散射角的分布进行了数值模拟,结果与平面波入射情况进行了比较. 关键词: 矢量波函数 波形因子 电磁散射 广义米理论  相似文献   

2.
双球粒子对任意入射单波束及双波束的散射   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
韩国霞  韩一平 《物理学报》2010,59(4):2434-2442
基于广义Lorenz-Mie理论,研究了双介质球粒子对任意角度入射波束的散射.将入射波束用球矢量波函数展开,推导了双介质球形粒子对任意入射单波束的散射方程;将该方法进一步推广,研究了双波束任意入射时的情况.以Gauss波束为例,对以上理论进行了数值验证,比较分析了单波束及双波束任意入射时散射特性随入射方向、球心距等参数的变化关系. 关键词: 广义波束因子 双球粒子 Gauss波束  相似文献   

3.
基于矢量波函数在球和柱坐标系中表达式之间的转换关系,提出了一种求解球坐标系中二维高斯波束波形因子的方法,得到了二维高斯波束波形因子在球坐标系中的解析公式.结合广义米理论推导了在轴二维高斯波束入射多层球粒子的电磁散射的解析解,并对散射强度随散射角的分布进行了数值模拟,结果与平面波入射情况进行了比较.  相似文献   

4.
韩国霞  韩一平 《中国物理 B》2010,19(4):2434-2442
基于广义Lorenz-Mie理论,研究了双介质球粒子对任意角度入射波束的散射.将入射波束用球矢量波函数展开,推导了双介质球形粒子对任意入射单波束的散射方程;将该方法进一步推广,研究了双波束任意入射时的情况.以Gauss波束为例,对以上理论进行了数值验证,比较分析了单波束及双波束任意入射时散射特性随入射方向、球心距等参数的变化关系.  相似文献   

5.
离心球对高斯波束的光散射及应用   总被引:2,自引:2,他引:0  
颜兵  韩香娥  任宽芳  李祥震 《光子学报》2009,38(5):1268-1273
基于广义米氏理论研究了在轴离心球对高斯波束光散射特性.入射高斯波束的波束因子用积分区域近似法计算,散射场的展开系数由矢量球面波函数的加法定理并求解边界条件得到.以离心球为模型研究了单核生物细胞对高斯波束的散射特性并给出了相关数值模拟,讨论了离心距、波束的束腰半径和核的大小对散射强度角分布和散射、消光系数的影响.  相似文献   

6.
崔志伟 《光子学报》2015,44(1):114001-0114001
基于面积分方程的矩量法及其快速算法研究了复杂含核粒子对任意入射贝塞尔波束的散射特性.将零阶贝塞尔束的矢量解和坐标系旋转理论相结合,推导出任意入射贝塞尔波束电磁场分量的数学表达式.根据等效原理,建立了求解具有任意形状和复杂内部结构含核粒子散射问题的面积分方程.对贝塞尔波束任意入射下一些复杂含核粒子的散射进行了数值模拟,结果表明:贝塞尔波束入射时的微分散射截面要小于平面波入射时的微分散射截面,且随着半锥角的减小而增大;当波束中心的位置远离粒子中心时,微分散射截面会减小;微分散射截面对波束的入射角非常敏感.这为激光对微粒的探测、诊断以及操纵技术提供有益帮助.  相似文献   

7.
基于电磁场的矢量波函数展开方法和不同坐标系中矢量波函数转化关系,得到了圆对称矢量贝塞尔涡旋波束的圆柱矢量波函数展开系数;结合电磁场边界条件,获得了圆对称矢量贝塞尔涡旋波束以任意方向照射均匀单轴各向异性介质层的反射场、透射场和内部场的展开系数;数值计算了沿波束传播方向横截面上的入射、反射和透射电场强度分布以及xOz平面内传播路径方向的总电场强度分布。结果表明,圆对称贝塞尔涡旋波束入射单轴各向异性介质的反射场基本保持同心圆环结构,但强度分布不再呈圆对称;透射场出现两束交错折射光,总电场强度轮廓显著扭曲。  相似文献   

8.
白靖  高宇  葛城显  吴振森 《光学学报》2023,(23):278-287
基于广义洛伦兹-米理论,研究两个聚焦的高斯光束沿着任意方向入射单轴各向异性涂层球的散射特性。基于球矢量波函数的正交特性,推导得到双高斯光束的球矢量波函数展开表达式。通过引入傅里叶变换,求解得到各向异性涂层区域内的电磁场展开式,将涂层球各区域的电磁场用球矢量波函数展开,再结合边界条件,得到沿任意方向传播的双高斯光束入射到涂层球的散射系数和雷达散射截面。数值模拟了雷达散射截面随散射角变化的分布,将单轴各向异性涂层球退化为单轴各向异性球时的散射结果与文献进行对比,结果十分吻合。分析双光束的入射角、粒子内半径、涂层厚度与内半径的比值、电和磁各向异性对散射强度及其散射角分布的影响。该理论和数值分析能够为激光对涂层颗粒的探测、散射以及光学操作提供有益帮助。  相似文献   

9.
高斯波束入射下串粒子的散射问题   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
白璐  吴振森  陈辉  郭立新 《物理学报》2005,54(5):2025-2029
根据广义米理论,将入射高斯波束利用矢量球谐函数展开,研究了串粒子在轴条件下波束入 射的电磁(光)散射.讨论了波束宽度等因素对其散射特性的影响并与平面波入射的结果进 行了比较. 关键词: 高斯波束 广义米理论 散射  相似文献   

10.
均匀椭球粒子对拉盖尔-高斯光束的散射特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
欧军  江月松  邵宇伟  屈晓声  华厚强  闻东海 《物理学报》2013,62(11):114201-114201
基于广义Mie理论, 研究了椭球粒子对在轴入射的拉盖尔-高斯光束的散射特性. 通过局域近似法求解椭球坐标系中的波束因子, 计算得到了波束因子之间满足的普遍关系. 对散射强度随椭球粒子不同尺寸参数和扁圆程度的变化特性进行了数值计算, 并针对不同拓扑荷时的散射强度进行了对比分析. 结果表明: 当椭球粒子尺寸在与入射光波长可比拟的范围内变化时, 散射强度随尺寸参数的增大而增大, 随椭球长短轴之比和拓扑荷的增大而减小. 本文的理论研究能够为拉盖尔-高斯光束在粒径测量、大气激光通信、 大气遥感等领域的应用提供更准确的粒子模型和参考价值. 关键词: 椭球粒子 拉盖尔-高斯光束 波束因子 散射强度  相似文献   

11.
An approach to express an incident shaped beam with respect to an arbitrarily oriented spheroidal particle having layers with non-confocal boundaries is presented. To overcome the difficulty of non-confocal boundary conditions connected with different spheroidal coordinate systems, a theoretical procedure is developed to deal with the non-confocal boundary conditions by virtue of a transformation for vector wave functions. The unknown coefficients of scattered and internal electromagnetic fields are determined by solving a system of linear equations derived from the boundary conditions and relations between the spheroidal vector wave functions and spherical ones. Numerical results of the normalized scattering cross section for a two-layered non-confocal prolate spheroid are evaluated. PACS 42.25.Fx; 42.25.Bs  相似文献   

12.
13.
The generalized Lorenz-Mie theory in the strict sense describes the interaction between an illuminating arbitrary shaped beam and a homogeneous sphere characterized by its diameter d and its complex refractive index m. It relies on the method of separation of variables expressed in spherical coordinates. Other generalized Lorenz-Mie theories (for other kinds of scatterers) expressed in spherical coordinates are available too. In these theories, the illuminating beam is expressed by using expansions with expansion coefficients depending on some fundamental coefficients named beam shape coefficients, more specifically spherical beam shape coefficients. In this paper we present a general formulation for the transformation of spherical beam shape coefficients through rotations of coordinate systems.  相似文献   

14.
A hybrid finite element-boundary integral method is applied to characterize the scattering of an arbitrarily incident-focused Gaussian beam by arbitrarily shaped inhomogeneous particles. Specifically, the Davis–Barton fifth-order approximation in combination with rotation Euler angles is used to represent the arbitrarily incident Gaussian beams. The finite element method is employed to formulate the fields in the interior region of the inhomogeneous particle, while the boundary integral equation is applied to represent the fields in the exterior region. The interior and exterior fields are coupled by means of the field continuity conditions. To reduce the computational burden, the frontal method and the multilevel fast multipole algorithm are adopted to solve the resultant matrix equation. Numerical results for differential scattering cross sections of several selected inhomogeneous particles are presented and can be served as further study on this subject.  相似文献   

15.
The expansions of the incident arbitrary beam shape in spherical, spheroidal and cylindrical coordinates in the general case of oblique illumination are presented. The scattered electromagnetic fields of typical particles of arbitrary orientation illuminated with a beam shape are provided. The numerical results of the normalized scattering cross section are evaluated.  相似文献   

16.
17.
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