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多球的电磁波散射

胡超  
【摘要】:在本论文中主要计算了多个球的电磁波散射问题,主要采用了电场的叠加原理和并矢格林函数本征展开的方法。分别推导出了一个球、两个球、和三个球的电磁波散射,并对每种情况进行讨论研究,画出了各种情况散射的三维立体图和投影图。整个问题的研究可以分为四大步来完成:首先根据相应的边界条件,列出求解并矢格林函数展开系数的线性方程组,方程的数量与散射体的个数和径向函数的阶数有关。然后主要利用了mathematica软件对线性方程组进行求解,求出并矢格林函数的展开系数。给出整个空间中的并矢格林函数,在本文中主要给出了球外空间电场的并矢格林函数。最后计算出整个空间电场分布情况。在计算的过程中,偶极子源可以处于空间中的任意位置,可以位于球外空间的某一位置,也可以位于任何一个球的内部。球的个数、大小和介电常数都可以任意取值,同时每个球可以取不同的半径、介电常数,但是空间中任意两个球不可以交叉,即d ii ' ai+ai'。整个计算的过程都没有采用任何近似,最后得出电场都是精确地求解。最后画出电场的三维立体图和向各个方向上的投影图,对计算的结果进行分析处理。在论文的最后对工作进行总结和展望。


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