球形粒子Mie 散射用matlab编写的Mie theory计算

资 源 简 介

球形粒子Mie 散射用matlab编写的Mie theory计算

详 情 说 明

Mie散射理论是描述球形粒子对电磁波散射行为的经典模型，在光子学、气溶胶科学和生物医学光学等领域有着广泛应用。这个基于Matlab的计算程序实现了完整的Mie理论求解过程，能够准确计算不同参数条件下的散射特性。

程序的核心算法源自Gustav Mie在1908年提出的解析解，主要处理以下关键计算环节：首先根据入射光波长、粒子尺寸和折射率等参数计算尺寸参数，然后利用递推关系求解贝塞尔函数和汉克尔函数的比值，最终得到散射系数和消光系数。程序会输出散射效率因子、吸收效率因子等关键参数，这些结果对分析粒子与光的相互作用至关重要。

在光子学应用中，这个Mie散射计算程序特别适合用于模拟纳米颗粒的光学特性，比如金纳米粒子的局域表面等离子体共振效应，或者用于计算生物细胞的光散射模式。程序经过优化设计，计算速度快且数值稳定性好，能够处理从紫外到红外波段的宽光谱计算需求。

使用该程序时，只需输入粒子直径、介质折射率、环境折射率和入射波长四个基本参数，程序就会自动完成所有中间计算步骤，并返回完整的散射特性数据。这种便捷性使得科研人员可以快速评估不同条件下粒子的散射行为，为光学器件设计和实验方案优化提供理论依据。