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Mie 电场模拟:三维球体散射的电场- MATLAB 开发

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简介:
本项目利用MATLAB开发了Mie电场模拟程序,专注于计算和展示三维球体在不同条件下的散射电场特性。 该程序不仅计算米氏散射系数,还同时计算入射电场、散射电场及内部电场,并将这些场表示为一系列对应于等间距phi值的笛卡尔平面或球体形式。此外,此代码会在多个波数和介电常数值上运行模拟。 该程序基于莎拉·帕奇(Sarah Patch)的作品进行开发,由Nick Walter进行了并行版本改写,可以将结果输出到.h5 或 .mat 文件中。 如需联系,请通过电子邮件与 Nick Walter 联系。

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  • Mie - MATLAB
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    本项目利用MATLAB开发了Mie电场模拟程序,专注于计算和展示三维球体在不同条件下的散射电场特性。 该程序不仅计算米氏散射系数,还同时计算入射电场、散射电场及内部电场,并将这些场表示为一系列对应于等间距phi值的笛卡尔平面或球体形式。此外,此代码会在多个波数和介电常数值上运行模拟。 该程序基于莎拉·帕奇(Sarah Patch)的作品进行开发,由Nick Walter进行了并行版本改写,可以将结果输出到.h5 或 .mat 文件中。 如需联系,请通过电子邮件与 Nick Walter 联系。
  • 介质和平面波在多层解-MATLAB
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    本项目利用MATLAB编程解决电介质球体与平面波相互作用时,在复杂多层结构中产生的散射问题,提供精确的物理建模和分析工具。 某些电磁散射问题可以得到解析解,在球坐标系下这些解通常以贝塞尔函数、关联勒让德多项式以及指数函数的乘积形式表示,并且通过级数展开来描述。该软件包提供了一系列代码用于计算不同情况下的场分布,包括:平面波被理想导电(PEC)球体散射的情况;平面波与均匀介质球相互作用的情形;以及多层介质结构中的平面波传播问题。这些解的推导基于磁势和矢量势径向分量构建的方法[Harrington2001]。 对于PEC球体的散射,相关理论可以在文献[Balanis1989]第650页找到;而针对均匀电介质球的问题,则参考[Harrington2001]中的第297页。多层结构中平面波传播问题的求解方法则通过建立并解决场系数线性系统实现,这些系统的构建基于边界条件匹配原则[Chew1995]。 关于如何精确计算多层球体散射场系数的研究成果也非常丰富,可以参考[Pena2009]及其引用文献。
  • 目标在流元近解析解
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    本文探讨了电流元对置于不同位置和方向的球体目标产生的电磁波散射现象,并提供了精确解析解。研究结果为电磁兼容性设计提供理论依据。 我们得到了目标坐标系中电流元辐射近场的表达式,并验证了该函数的正确性。在目标坐标系内,将电流元的辐射近场、散射场等用球矢量波函数进行展开,利用球矢量波函数的正交特性计算出相应的展开系数并提供了数值结果及物理分析。进一步地,在天线近场照射下,我们得到了目标散射场的解析解,并通过数值仿真验证了该方法的有效性;同时采用矩量法对所得结果进行了确认。 研究发现,当电磁波从天线辐射至目标时,目标上的电磁波主要由TE波和纵波构成。其中纵波是影响目标散射的主要因素之一,而测量角度θ的变化也会显著改变散射特性。该方法可以应用于多种类型的天线(如相控阵天线)照射下的目标散射以及研究目标与电磁场之间的相互作用等问题中。
  • 金属Mie
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    金属球的Mie散射是指光线照射到金属球上时发生的复杂散射现象,其理论描述涉及波动光学和电磁学,广泛应用于纳米技术、等离子体物理学及生物医学成像等领域。 金属球RCS计算米氏散射 远场、近场an bn cn dn 计算代码
  • 与圆柱Mie参考代码
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    这段参考代码提供了计算球体和圆柱体在不同条件下的Mie散射的有效方法,适用于光学、大气科学等领域的研究者。 本压缩包包含了多个用于分析球体和圆柱体Mie散射问题的参考程序。1908年G.Mie最先解出了入射到悬浮着球形粒子的介质中的平面光波的麦克斯韦方程组的严格解,这方面的讨论构成了Mie散射理论的主要内容。本压缩包中的MATLAB文件能够帮助大家更好地掌握Mie散射问题。
  • MiePython:Python中完美Mie计算
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    MiePython是一款用于精确模拟光在不规则介质中散射行为的Python工具,专注于计算完美球体的Mie散射现象,适用于光学、大气科学和材料科学领域的研究与教学。 miepython:Python中完美球体的Mie光散射计算工具。
  • MATLAB粒子代码-Mie: CELES实现
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    本项目提供了一套基于MATLAB的Mie散射模拟工具,用于计算和分析光与颗粒物相互作用过程。通过CELES算法优化了复杂介质中的粒子散射仿真效率与精确度。 MATLAB模拟粒子散射代码CELES(“快船”的拉丁语)是基于CUDA加速的电磁散射实现,结合了MATLAB与CUDAMEX技术来执行多球体T矩阵方法(也称广义多粒子Mie法)。该软件主要针对大量球形散射物体的电动力学问题提供严格的解决方案。因此,它可用于研究光在宏观颗粒聚集体中的传播,并推导其整体传输性能。 使用CELES时,请按照以下方式引用:参考占位符[][] **特征** - CELES由MATLAB编写,旨在为用户提供一个友好的界面来配置和运行仿真。 - 其显著特点包括支持CUDA的NVIDIA GPU硬件上的大规模并行执行块对角预处理,从而加速迭代求解器的收敛速度。 - 使用查找表方法评估球形汉克尔函数,并提供丰富的输出(功率通量、近场及远场分布)。 - 支持高斯光束激发和GUI界面(实验性功能) **要求** 为了运行CELES,在系统上需要安装以下软件,除了MATLAB之外: 1. 兼容CUDA版本的MATLAB 2. 通过在MATLAB中执行命令`gpuDevice`可以检查所需的CUDA版本,并查看输出中的ToolkitVersion信息。
  • Mie_matlab.rar_Mie型_matlab mie_matlab mie_mie matlab
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    Mie_matlab.rar提供了基于Matlab实现的Mie散射模型代码,适用于研究颗粒物在不同条件下的光散射特性。该资源包含详细的文档和示例,帮助用户理解和应用Mie理论进行相关计算与分析。 Mie散射模型由Christian Matzler提出,并配有《Matlab Functions for Mie Scattering and Absorption》手册。
  • 优质粒子MieMatlab仿真
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    本项目通过Matlab实现优质球粒子的Mie散射仿真,深入研究光与微小颗粒相互作用的物理过程,为光学及大气科学领域提供精确的数据支持。 Kevin Zhu的博士论文配套程序实现了单层、双层球粒子Mie散射的仿真,并附上了作者的相关介绍。
  • Mie理论MATLAB程序代码.rar_Matlab Mie_Mie_matlab_matlab Mie_
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    本资源包含用于计算和模拟光与粒子相互作用中Mie散射现象的MATLAB程序代码,适用于研究光学、大气科学等领域。提供详细的理论说明及示例数据。 Mie散射理论的Matlab程序用于计算Mie散射现象。