离散偶极子近似的收敛性。I. 理论分析
光学
2022-03-31 v2 计算物理
摘要
我们对离散偶极子近似 (DDA) 进行了严格的理论收敛性分析。我们证明，在 DDA 适用范围内，任何测量量的误差都受限于偶极子尺寸 d 的线性项和二次项之和。此外，对于立方体形状的散射体，线性项显著小于非立方体形状的散射体。因此，对于小的 d，立方体形状粒子的误差远小于非立方体形状的粒子。线性项的相对重要性随着尺寸的增加而减小，因此对于足够大的散射体，DDA 的收敛性在常见的 d 范围内是二次的。我们对广泛的 d 值进行了大量的数值模拟。最后，我们讨论了 DDA 的一些新发展及其对收敛性的影响。
引用
@article{arxiv.0704.0033,
title = {Convergence of the discrete dipole approximation. I. Theoretical analysis},
author = {Maxim A. Yurkin and Valeri P. Maltsev and Alfons G. Hoekstra},
journal= {arXiv preprint arXiv:0704.0033},
year = {2022}
}
备注
23 pages, 5 figures; added several corrections according to the published erratum except for Eq.(6) (it was correct in the original paper) and with additional correction in Eq.(96) [$\bar{\mathbf{G}}(...)\mathbf{P}_i^s -\bar{\mathbf{G}}^s(...)\mathbf{P}_i^p$ instead of $(\bar{\mathbf{G}}(...) - \bar{\mathbf{G}}^s(...))\mathbf{P}_i^s$]