随机簇团粒子全极化电磁散射特性研究

摘要

本文利用离散偶极子近似方法，研究了非球形粒子和由球形烟尘微粒构成的具有随机分布的簇团粒子的电磁散射特性和极化特性；研究了尘埃粒子的电磁散射特性以及密集随机分布烟尘粒子中波的传输特性。文章首先详细讨论了离散偶极子近似方法，接着利用该方法研究了球形粒子和几种典型的非球形粒子的散射特性，并将计算结果和Mie理论以及T矩阵的数值结果进行了比较，验证了该方法的精确性和可靠性；研究了随机分布的簇团粒子的散射特性和极化特性，给出了Muller散射矩阵元在不同情况下的角分布；在此基础上基于能量守恒和辐射输运理论利用MonteCarlo方法研究了密集随机分布平面平行烟尘簇团粒子层中波的传输特性，分析了总的反射率和透射率随粒子层的厚度、入射波的入射方向以及层中粒子的种类的变化规律；对尘埃簇团粒子的电磁散射特性作了初步的探讨，给出了不考虑粒子所带电荷的库仑作用时几种典型尘埃粒子的极化度的角分布，并且推导了考虑库仑作用后尘埃等离子体中尘埃粒子的微分散射截面和总的散射截面的计算表达式。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章离散偶极子近似方法

§2.1电磁散射体积分方程

§2.2离散偶极子近似方法

§2.3离散偶极子近似方法数值计算及精确性分析

§2.4本章小结

第三章 簇团粒子散射特性及极化特性研究

§3.1簇团粒子的研究意义

§3.2簇团粒子的分形特征及理论模型

§3.3簇团粒子的散射矩阵

§3.4烟尘簇团粒子的模拟

§3.5烟尘簇团粒子的散射特性及极化特性

§3.5本章小结

第四章密集随机分布烟尘粒子中的波传播

§4.1辐射输运理论

§4.2平面平行介质模型中的输运方程

§4.3随机分布烟尘粒子中波传播的蒙特卡罗求解

§4.4数值结果

§4.4本章小结

第五章尘埃粒子电磁散射特性研究

结束语

致谢

参考文献

攻读硕士期间科研情况