圖片顯示了由於半徑為0.1 μm 的粒子引起的入射電磁波散射而產生的電場的z 分量分佈情況。箭頭顯示了頻率為950 THz 時,相對電場的時均功率流。
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S. Yushanov, J. Crompton, and KC Koppenhoefer, Altasim Technologies, OH, USA

在電磁波通過物質時,它們會與粒子或雜質相互作用擾動局部電子分佈,從而產生電磁輻射和散射。有一個用以描述電磁波散射的數學模型,稱為米氏散射,它可以對與粒子大小無關的一般散射情況提供通用解決方案。米氏散射的應用實例包括大氣中的塵埃粒子、水中的油滴以及用於測量生物系統中的細胞核。

為了模擬米氏散射,需要使用麥克斯韋方程組表示入射場、散射場和內部場,這些在解析法求解中,是以無窮級數的形式表示以上幾個參數。AltaSim Technologies 利用COMSOL Multiphysics 軟件開發了仿真模型,可以輕鬆地獲得電磁能量吸收、散射和消光的速率以及輻射力。他們使用完美匹配層(PML)、遠場計算,以及表面邊界條件來計算散射能量。他們設計的計算模型可以幫助研究人員可視化粒子對於入射電磁波的影響,以便能更好地了解它們之間的相互作用。