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含 $\mathcal{L}$ 类粒子的集合中光波的散射

光学 2023-07-19 v1

摘要

在一阶 Born 近似下,针对含 L\mathcal{L} 类粒子的集合中光散射问题,我们发展了一种新方法。引入两个 L×L\mathcal{L}\times\mathcal{L} 矩阵,称为对势矩阵(PPM)与对结构矩阵(PSM),以联合表述散射场的相干性质。我们推导出一个闭式关系,将散射场的互谱密度函数与 PPM 和 PSM 相关联,表明互谱密度函数等于 PSM 与 PPM 转置之积的迹。在此基础上,进一步分析了散射场的光谱相干度(SDOC)。我们证明,对于一类特殊情况——不同类型粒子的散射势空间分布相似,且其密度分布亦相似——PPM 与 PSM 将退化为两个新矩阵,其元素分别量化粒子散射势及其密度分布的角关联程度,且此特殊情况下粒子物种数作为尺度因子保证了 SDOC 的归一化。给出两个特殊的混合颗粒系统作为示例,以说明我们新方法的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.07584,
  title  = {Scattering of light waves from a collection with particles of $\mathcal{L}$ types},
  author = {Yi Ding},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07584},
  year   = {2023}
}

备注

7 pages, 5 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2206.06851