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計(jì)算平面波激發(fā)的納米粒子的散射和吸收截面、局部場(chǎng)增強(qiáng)和遠(yuǎn)場(chǎng)散射分布（Mie 散射）。將截面和遠(yuǎn)場(chǎng)結(jié)果與解析解進(jìn)行比較，以驗(yàn)證仿真的準(zhǔn)確性。（聯(lián)系我們獲取文章附件） V`^*Z}d9 h;gc5"mG 概述 &<V U}c^! 0K%okq|n  eiKY az h0tiWHw 納米粒子的散射特性通常用場(chǎng)增強(qiáng)、橫截面和遠(yuǎn)場(chǎng)分布來(lái)描述。本例展示了如何從單個(gè) FDTD 仿真中獲得這些結(jié)果。 ~~W.]>f Vp/XVyL}R 運(yùn)行和結(jié)果 6]brL.eGj :?6HG_9X 1.打開(kāi)仿真文件，然后單擊“運(yùn)行”按鈕。 .xJ54Vz 2.可以通過(guò)右鍵單擊監(jiān)視器或分析組并選擇感興趣的參量來(lái)手動(dòng)瀏覽結(jié)果。 IA2V esHb 3.關(guān)聯(lián)的腳本文件可用于繪制如下所示的代表性結(jié)果。 lYG`)#T 本地字段增強(qiáng) )D+BvJ Y" 電磁場(chǎng)與納米粒子的相互作用可以在粒子表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的場(chǎng)增強(qiáng)。頻域場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀直接測(cè)量局部場(chǎng)增強(qiáng)。下圖顯示|E|的平方在XY，XZ和YZ平面中，在最接近腳本中指定的“目標(biāo)波長(zhǎng)”的波長(zhǎng)點(diǎn)穿過(guò)粒子中心。 n R{<xD^ Nw*<e ]uD 可以注意到，TFSF 源的邊緣在圖中可見(jiàn)，因?yàn)閳D像顏色的突然變化。源內(nèi)的字段是“總計(jì)”字段（即事件字段 + 分散字段），而只有“分散”字段在源外部可見(jiàn)。 .l1x~( 3W ?7hh  l=CAr 4YfM.~
6 吸收和散射截面 |OH*c3~r 吸收截面（總吸收功率除以入射光束每單位面積的功率）由位于 TFSF 源內(nèi)的分析組計(jì)算。分析組測(cè)量流入顆粒的凈功率，并通過(guò)將其歸一化為源強(qiáng)度，返回吸收截面。同樣，散射截面由位于 TFSF 源外部的分析組計(jì)算。 &=g3J4$z c R Lw)"| 根據(jù)定義，橫截面以m的平方用于 3D 模擬和m用于 2D 模擬。 Y) sB]!hx tvI<Why\p 橫截面測(cè)量通常被標(biāo)準(zhǔn)化為散射物體的大小，如下圖所示。Mie 效率定義為橫截面與幾何面積的比， πr2對(duì)于球體（3D）和對(duì)2r于圓（2D），并且通常相對(duì)于尺寸參數(shù) （2πn1/λ)，其中n1是 FDTD 區(qū)域的背景指數(shù)，對(duì)于空氣為1。 w2
Y%yjCV 將 FDTD 結(jié)果與從 mie3d 腳本獲得的分析溶液進(jìn)行比較。兩個(gè)結(jié)果之間的差異很明顯，希望對(duì)模擬設(shè)置進(jìn)行一些改進(jìn)。這將是下一節(jié)關(guān)于收斂檢驗(yàn)的主題。 os/h~,= & FhJ%JK  sFpg
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