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MATLAB中的粒子散射模拟代码-Mie散射建模: CELES的实现

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简介:
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。

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客服
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  • MATLAB-Mie: CELES
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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理论MATLAB程序.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。
  • MieMatlab_Matlab_Mie_Mie
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    本资源提供了一套用于计算与模拟光或其他电磁波在小颗粒上发生Mie散射现象的MATLAB源代码。它适用于研究大气光学、天文学及纳米技术等领域中粒子散射问题,为科研和教学提供了便捷工具。 Mie散射的Matlab源代码可以用于模拟光与粒子相互作用的情况。这种类型的代码通常包括计算特定条件下光线如何被不同大小和形状的颗粒散射的过程。编写或使用这样的代码可以帮助研究人员更好地理解大气光学、天文学以及纳米技术等领域中的现象。
  • MATLAB-蚱蜢:grasshopper
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    本段代码用于在MATLAB环境中实现粒子散射的物理过程仿真,特别聚焦于“蚱蜢”模型的研究与应用。通过精细调节参数,用户可以观察并分析不同条件下粒子散射行为的变化规律,为科学研究及工程设计提供有价值的参考数据和直观展示方式。 MATLAB模拟粒子散射代码蚱蜢基于geant4开发工具包创建的应用程序,该工具包支持复杂的粒子跟踪(例如伽马、电子、质子等)编程,并进行粒子与物质相互作用的蒙特卡洛(MC)模拟。Grasshopper是一个简单的Geant4应用程序,其中所有几何图形及生成器参数均在gdml文件中定义,目的是建立快速且简易的仿真环境,以便不具备C++和Geant4知识的用户能够迅速设置并运行仿真。 该程序由AregDanagoulian于2015年11月创建,并持续更新。关于版权与许可,请参照相关文档中的条款说明。 安装要求包括: - 用户需要具备xerces,以支持GDML解析功能。 - 对于CMake构建方式的用户必须使用3.17或更高版本的CMake。 - 需要已编译和安装好的Geant4库。在cmake阶段,需传递以下标志:`-DGEANT4_DIR=your_geant4_directory`以指定Geant4目录的位置。
  • 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。
  • Mie-Matlab Mie计算及资源
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    本资源提供基于Matlab的Mie散射计算工具,包含精确模拟光与粒子相互作用所需的算法和代码,适用于科研和工程应用。 《MATLAB实现Mie散射计算详解》 Mie散射是一种重要的光学现象,它描述的是光在遇到微小粒子时产生的散射效果。这种理论广泛应用于大气科学、光学工程及材料科学等领域中。本段落将详细探讨如何使用MATLAB来实施和理解Mie散射的计算过程及相关知识点。 由德国物理学家Hans Mie于1908年提出的Mie散射理论,适用于任意大小与波长相比的情况下的球形粒子,并能精确预测单个球体对入射电磁波的散射特性。这些特性包括但不限于光强分布、消光系数以及前向和后向散射角中的极化等。 在MATLAB环境下实现Mie散射计算,通常需要经历以下步骤: 1. **输入参数设定**:首先确定粒子的折射率(n)与吸收系数(k),以及入射光线波长(λ)。这些变量决定了光如何被特定大小和性质的球体所影响。在提供的代码中会有设置这些值的具体函数。 2. **计算Mie系数**:这是基于Bessel函数及Struve函数来求解的一系列复数Mie系数(a_n和b_n)。MATLAB内置了`besselj`、`bessely`以及用于计算上述特殊数学功能的其他工具,如处理Struve函数。 3. **计算散射特性**:在得到Mie系数后,可以进一步推算出光强分布(I(θ))、消光效率(Q_ext)和其它相关参数。这些结果可以通过编程语言中的循环结构及数组操作来实现。 4. **极化分析**:对于偏振光源而言,还需要计算不同角度下的极化度P(θ),这涉及到Mie系数的比值关系。MATLAB强大的复数运算能力使得这种复杂的数学处理变得简单易行。 5. **可视化结果**:利用MATLAB的强大绘图功能(例如`plot`或`polar`函数),可以将计算得到的数据以图形形式展示出来,从而帮助用户更直观地理解散射特性。 在实际应用中,除了上述基本步骤外,代码可能还会包含错误处理、界面设计等高级功能。比如MATLAB自带的`mie`函数提供了完整的Mie散射解决方案,但根据特定需求编写自定义代码同样可行且有意义。 通过学习和掌握使用MATLAB进行Mie散射计算的方法,不仅可以加深对光学原理的理解,还能提高数值模拟及数据可视化的能力,在科学研究与工程实践中具有重要的应用价值。
  • mie软件.zip_Mie系数_折率_颗_颗
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    本资源为Mie散射计算工具,用于求解不同折射率和尺寸颗粒在均匀介质中的散射特性,适用于光学、大气科学等领域研究。 计算Mie散射的相关参数,包括颗粒粒径、入射光波长、颗粒折射率以及介质折射率。根据这些参数,可以计算不同角度下的散射光强及不同粒径的消光系数。
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    这段简介可以这样撰写:“Mie散射的Matlab源代码”提供了用于计算和模拟光在不同尺寸颗粒上散射现象的Matlab程序。这些代码基于Mie理论,适用于研究大气科学、光学以及材料科学中的粒子特性分析。 Mie散射的Matlab源代码,适合研究Mie散射的研究员参考使用。
  • 优质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_Mie_matlab_
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    Mie_matlab是一款基于Matlab环境开发的Mie散射计算工具,能够精确模拟和分析光在均匀球体颗粒中的散射现象,适用于光学、大气科学及材料科学研究。 在Mie散射中,对散射光振幅函数的模拟以及单粒子散射的反演分析。