采用Matlab语言的计算机仿真微球体消光率特性研究

采用Matlab语言进行仿真并对Mie理论中消光率(归一化消光截面)的数学性质进行理论分析与数值计算,讨论了消光率曲线的波纹结构与尺寸参数x的关系以及波纹结构的峰值与Mie散射振幅an(x,m)、bn(x,m)的对应关系。研究了消光率曲线波纹结构的近似周期与相对折射率m的关系,并给出了计算机仿真运行结果。结果表明,消光率随x的变化曲线具有波纹结构,当相对折射率m增大时,这一现象变得不明显;当m为实数,且m≤2时,消光率曲线的波纹结构具有单一周期性,并且波纹结构的峰值出现的位置与Re[an(x,m)]、Re[bn(x,m)]的峰值出现的位置相对应;当m为复数时,只要满足|Im(m)|<0.01,波纹结构仍具有相同的近似周期,只是振荡的振幅减小了,|Im(m)|越大,波纹结构的振荡振幅越小。计算机仿真结果可为微球体光学性质的研究提供参考。