Рассеяние света осесимметричными частицами: единый подход с использованием сфероидальных функций

Предложена теория, объединяющая три широко известные метода – разделения переменных, расширенных граничных условий и поточечной сшивки, в которых поля представляются в виде разложения по волновым (сфероидальным) функциям. В рамках этих методов используются сходные представления полей, но существенно разные формулировки проблемы рассеяния света, в силу чего методы всегда обсуждались в литературе независимо. Изложение базируется на оригинальном подходе с разделением полей для каждой из частей. Теория хорошо показывает принципиальное сходство и различия рассматриваемых методов. Проведенный ранее анализ методов для сферического базиса показал, что методы существенно дополняют друг друга при численной реализации, а использованный подход со сфероидальным базисом дает надежные результаты для частиц с высокой степенью асферичности, для которых другие методы и подходы не пригодны. Таким образом, предложенная теория, объединяющая три популярных метода, использующих разложения полей по волновым сфероидальным (сферическим) функциям, позволила разработать универсальный алгоритм, который высоко эффективен при расчетах оптических характеристик различных несферических частиц в широком диапазоне значений параметров задачи. Библ. – 21 назв.