三维射线模型模拟扁椭球液滴的广义彩虹图样
光学
2021-09-28 v1
摘要
通过将矢量复射线模型（VCRM）[1]扩展到三维（3D）计算，模拟了扁椭球液滴主彩虹附近的散射图样。该先进射线模型以波前曲率作为射线的内禀属性，原则上允许通过严格的代数形式体系预测所有出射射线的振幅和相位。本文报道了VCRM在三维散射中的一个突破，采用逐行三角剖分插值算法，能够计算散射场的总复振幅。这使得不仅可以模拟骨架（几何彩虹角、双曲脐型焦散线），还能模拟扁椭球液滴广义彩虹图样（GRPs）的粗结构（艾里弓、网格）和精细结构（波纹条纹）。模拟结果在定性和定量上与不同纵横比液滴的实验散射图样吻合良好。文中还给出了GRPs的物理解释。这项工作为利用VCRM模拟和理解具有光滑表面的任意形状大粒子的三维散射开辟了重要前景。
引用
@article{arxiv.2109.12835,
title = {Generalized rainbow patterns of oblate drops simulated by a ray model in three dimensions},
author = {Qingwei Duan and F. Onofri and Xiang'e Han and Kuan Fang Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.12835},
year = {2021}
}