Рассеяние света малыми частицами: эллипсоидальная модель с использованием квазистатического подхода

Построена эллипсоидальная модель с использованием квазистатического приближения для несферических частиц. Полуоси модельного эллипсоида определяются исходя из требования равенства объемов, а также равенства отношений максимальных продольных и поперечных размеров исходной частицы и модели, что обеспечивает близость их оптических свойств. Данный подход был применен к параллелепипедам, цилиндрам и конусам. Область применимости определялась сравнением результатов численных расчетов по приближенным и строгим методам. В качестве последнего была выбрана аппроксимация дискретными диполями (DDA), которая применима для произвольных несферических частиц. Показано, что область применимости модели для параллелепипедов и цилиндров достаточно широкая для разных параметров задачи. Для конусов она менее пригодна, и от нее следует отказаться для сплюснутых частиц при падении плоской волны ТМ-типа перпендикулярно оси симметрии. В целом предлагаемое приближение дает более точные результаты и имеет большую область применимости при уменьшении относительного показателя преломления и увеличении отношения полуосей “эффективного” эллипсоида $a_{\mathrm{ef}}/b_{\mathrm{ef}}$, т. е. для сильно вытянутых и сильно сплюснутых прозрачных частиц.