电磁散射 $T$-矩阵的静电极限：球体粒子的精确结果
经典物理
2017-06-14 v1 计算物理
光学
摘要
-矩阵通常通过 Waterman 的扩展边界条件方法（EBCM）获得，是快速计算粒子电磁散射的广泛使用工具。本文研究该方法的准静态或长波长极限，此时其简化为静电学问题。我们首先提出 EBCM/-矩阵方法的纯静电版本（称为 ES-EBCM）。随后给出显式表达式，以 ES-EBCM 形式体系的矩阵元定量表示 EBCM 矩阵元的长波长极限。由此联系，我们推导出 ES-EBCM 矩阵的若干对称性质。接着，我们研究 ES-EBCM 形式体系在长球体特例下的矩阵元。利用球体坐标系中的一般静电学解，我们推导出所有矩阵元的完全解析表达式（以有限和形式）。这些表达式可用于例如研究 -矩阵形式体系的收敛性。我们通过讨论 Rayleigh 假设的有效性来对此进行说明，其中解析表达式清楚地突出了与级数解析延拓的联系。
引用
@article{arxiv.1706.04040,
title = {Electrostatic limit of the $T$-matrix for electromagnetic scattering: Exact results for spheroidal particles},
author = {Matt R. A. Majic and Finnian Gray and Baptiste Auguie and Eric C. Le Ru},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.04040},
year = {2017}
}
备注
12 pages, 1 figure