关于非球形粒子光散射的T-矩阵数值计算方法的研究(英文)

首先介绍了无规取向轴对称非球形粒子光散射的T 矩阵数值方法。然后 ,进一步研究了T 矩阵计算的收敛问题 ,提出了一种新的关于无规取向无吸收非球形散射物体的物理收敛方法。我们研究了椭球粒子的收敛问题 ,结果表明我们的数值方法和T 矩阵计算程序是有效的。收敛精度对粒子的尺度和形状有很强的依赖性。在一定的条件下 ,我们的物理收敛程序优于NASAMishchenko的数学收敛程序。

随机取向小冰晶多色粒子在红外谱区光散射的线偏振特征(英文)

用有限长圆柱状模拟小冰晶的非球形性 ,用T 矩阵理论研究了随机取向小圆柱状冰晶多色粒子光散射的线偏振特征 ,强调了在红外谱区波长从大气红外短波窗区 (λ =3.979μm)到远红外λ =30 μm的光散射 ,考虑了31种粒子的谱分布和 10种圆柱状纵横比。广泛的计算结果表明 ,圆柱状小冰粒在红外谱区的线偏振强烈地依赖于波长和折射指数、粒子的纵横比和谱分布。与文献中类似的工作比较 。

无规取向、无吸收非球形粒子光散射的T-矩阵方法收敛问题的研究:II.椭球体(英文)

较详细地研究了无规取向、无吸收椭球体粒子的T 矩阵收敛问题。首先 ,简要概括了nmax的 3种收敛方案和它们的基本特性。然后 ,应用 1993年提出的数学收敛方法 (M 方法 )和 1998年提出的物理收敛方法 (P 方法 )研究收敛问题。结果表明椭球粒子收敛精度对粒子的尺度参数 ,纵横比以及椭球体的种类 (例如 ,长 扁椭球 )有很强的依赖性。当粒子的尺度参数不太大时 ,甚至在极端纵横比的条件下 ,P 收敛方案优于M 收敛方案。

非球形粒子光散射计算研究的进展综述

介质的光散射在许多科学和工程领域中,如光学、电磁学、工程物理、天体物理、大气科学、海洋学、生态学、生物物理学等都有重要的应用。由于其重要性、复杂性和困难性,非球形粒子光散射已成为国际上光散射理论研究的焦点和前沿课题。就粒子光散射,特别是非球形粒子光散射的计算方法及其研究进展进行扼要综述。首先,从光散射的理论基础出发,指出过去广泛应用的球形粒子光散射Lorenz-Mie理论的局限性,从粒子非球形性对散射模式影响的本质,讨论球形粒子Lorenz-Mie散射与非球形粒子光散射的不等效性。在此基础上扼要地阐述了现代非球形粒子光散射计算研究的进展,包括精确的理论解法、一些重要的数值技术以及2个重要的近似解法,即光学软粒子近似和几何光学近似。并指出,近年来为了表示自然界中近于层状和更复杂粒子的光散射特性,层状粒子模型和扩展边界条件法(EBCM)正在成为热门的研究领域,是2个值得注意的发展动向。最后,简要地讨论了非球形粒子光散射计算研究所面临的挑战及其未来的发展方向。