Новый подход к решению задач рассеяния света частицами, имеющими плоскость симметрии, при использовании разложения полей по волновым функциям
Российский научный фонд, грант, 20-72-10052
Министерство образования и науки Российской Федерации, грант, FSRF-2023-0003
Фарафонов В.Г.
1, Туричина Д.Г.
2, Ильин В.Б.
1,2,31Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербург, Россия
2Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: far@aanet.ru, t.dasha5@mail.ru, v.b.ilin@spbu.ru
Поступила в редакцию: 29 октября 2023 г.
В окончательной редакции: 29 октября 2023 г.
Принята к печати: 10 ноября 2023 г.
Выставление онлайн: 12 января 2024 г.
Решение задачи рассеяния света частицами с серединной плоскостью симметрии (например, сфероидами) при использовании точных методов, основанных на разложении полей по базисным функциям, приводит к линейным системам, в которых половина матричных элементов равна нулю. Предлагается подход, который позволяет заменять такую систему двумя, имеющими вдвое меньший размер, что существенно сокращает время расчетов. Подход применен к недавно полученному решению задачи светорассеяния для однородных сфероидов с разложением полей по сфероидальным функциям. Подход может быть использован в случае разложения полей по сферическим и другим функциям, а также для иных рассеивателей, например конечных цилиндров, чебышевских частиц с четным параметром n и т.п., причем как однородных, так и слоистых. Ключевые слова: рассеяние света, сфероидальные рассеиватели, T-матрица.
- C.F. Bohren, D.R. Huffman. Absorption and scattering of light by small particles (John Wiley, NY., 1983). DOI: 10.1002/9783527618156
- F.M. Kahnert, J.J. Stamnes, K. Stamnes. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transf., 74, 167-182 (2002). DOI: 10.1016/S0022-4073(01)00194-7
- P. Piedra, A. Kalume, E. Zubko et al. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transf., 231, 140-156 (2019). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2019.04.013
- M.I. Mishchenko, J.W. Hovenier, L.D. Travis. Light scattering by nonspherical particles: theory, measurements, and applications (Academic Press, San Diego, 2000)
- B. Sun, G.W. Kattawar, P. Yang, X. Zhang. Appl. Sci., 8, 2686 (2018). DOI: 10.3390/app8122686
- V.G. Farafonov, V.B. Il'in. Light Scatt. Rev., 1, 125-177 (2006). DOI: 10.1007/3-540-37672-0_4
- P.W. Barber, S.C. Hill. Light scattering by particles: computational methods (World Scientific, Singapore, 1990). DOI: 10.1142/0784
- V.B. Il'in, D.G. Turichina, V.G. Farafonov et al. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transf., 311, 108759 (2023). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2023.108759
- C. Flammer. Spheroidal wave functions (Stanford Univ. Press, Stanford, 1957)
- J. Meixner, F.W. Schafke. Mathieusche Funktionen and Spharoidfunktionen (Springer, Berlin, 1954)
- И.В. Комаров, Л.И. Пономарев, С.Ю. Славянов. Сфероидальные и кулоновские сфероидальные функции (Наука, М., 1976)
- N.V. Voshchinnikov, V.G. Farafonov. Astrophys. Spa. Sci., 204, 19-86 (1993). DOI: 10.1007/BF00658095
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.