Discrete dipole approximation

rdf:langString Przybliżenie dyskretnych dipoli

rdf:langString Przybliżenie dyskretnych dipoli – metoda dokładnego rozwiązania problemu rozpraszania światła na niesferycznych i niejednorodnych cząstkach oraz na periodycznych układach cząstek. Przybliżenie dyskretnych dipoli (ang. discrete dipole approximation, w skrócie DDA) opiera się na założeniu, że cząstkę rozpraszającą można przybliżyć przez układ mniejszych elementów oddziaływających z falą elektromagnetyczną jak pojedynczy dipol. Metoda polega na uwzględnieniu jednoczesnych oddziaływań pomiędzy wszystkimi dipolami w układzie i daje dokładne rozwiązanie równań rozpraszania światła na cząstkach o dowolnym kształcie i rozkładzie niejednorodności materiału (współczynnika refrakcji). Została zaproponowana przez Purcella i Pennypackera i istotnie rozwinięta w latach 1980–2000 przez i Flataua. Obecnie istnieją inne implementacje i rozszerzenia do problemów rozpraszania na periodycznych strukturach DDA jest dokładnym rozwiązaniem równań Maxwella na niesferycznych cząstkach i uzupełnia rozwiązanie Mie, które są możliwe tylko dla cząstek sferycznych. Ograniczeniem metody jest zakres parametru wielkości i wielkość współczynnika refrakcji. Metoda dyskretnych dipoli jest ogólniejsza niż przybliżenie Rayleigha, które jest ważne dla jednego dipola i sprowadza się do rozwiązania Rayleigha dla małych parametrów wielkości. Metoda jest wykorzystywana w szerokim zakresie problemów fizycznych, m.in. w zagadnieniach nanotechnologii, rozpraszaniu na pyle międzyplanetarnym, rozpraszaniu fal mikrofalowych (radar) przez kryształy lodu, ekstynkcji na cząstkach aerozoli atmosferycznych, detekcji zanieczyszczeń na powierzchni.