Light scattering by particles
কণা দ্বারা আলোর বিচ্ছুরণ হল সেই প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে ছোট ছোট কণা (যেমনঃ বরফ স্ফটিক, ধুলো, বায়ুমণ্ডলীয় কণা, মহাজাগতিক ধুলো এবং রক্ত কোষ) আলো ছড়িয়ে দেয় যা আকাশের নীল রঙ এবং হ্যালোসের মতো আলোকীয় ঘটনা ঘটায়। ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি আলোর বিচ্ছুরণ বর্ণনা করার তাত্ত্বিক এবং গণনামূলক পদ্ধতির ভিত্তি, তবে যেহেতু ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলির সঠিক সমাধানগুলি শুধুমাত্র নির্বাচিত কণার জ্যামিতির (যেমন গোলাকার) জন্য পরিচিত, তাই কণাগুলির দ্বারা আলোর বিচ্ছুরণ গণনামূলক বৈদ্যুতিন চৌম্বকবিদ্যার একটি শাখা যা তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণ বিচ্ছুরণ এবং কণাগুলির দ্বারা শোষণের সাথে সম্পর্কিত। জ্যামিতির ক্ষেত্রে যার জন্য বিশ্লেষণাত্মক সমাধান জানা যায় (যেমন গোলক, গোলকের গুচ্ছ, অসীম সিলিন্ডার), সমাধানগুলি সাধারণত অসীম সিরিজের পরিপ্রেক্ষিতে গণনা করা হয়। আরও জটিল জ্যামিতি এবং অসম কণাগুলির ক্ষেত্রে মূল ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি পৃথক করা হয় এবং সমাধান করা হয়। কণা দ্বারা আলোর বিচ্ছুরণের একাধিক বিচ্ছুরণ প্রভাবগুলি বিকিরণ স্থানান্তর কৌশল দ্বারা চিকিত্সা করা হয় (দেখুন, যেমন। বায়ুমণ্ডলীয় বিকিরণ স্থানান্তর কোড)। একটি বিচ্ছুরণ কণার আপেক্ষিক আকার তার আকারের পরামিতি দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা তার বৈশিষ্ট্যগত মাত্রার সাথে তার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অনুপাতঃ সঠিক গণনামূলক পদ্ধতি সীমাবদ্ধ-পার্থক্য সময়-ডোমেন পদ্ধতি এফডিটিডি পদ্ধতি গ্রিড-ভিত্তিক ডিফারেনশিয়াল সময়-ডোমেন সংখ্যাসূচক মডেলিং পদ্ধতির সাধারণ শ্রেণীর অন্তর্গত। সময়-নির্ভর ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি (আংশিক ডিফারেনশিয়াল আকারে) স্থান এবং সময়ের আংশিক ডেরিভেটিভের কেন্দ্রীয়-পার্থক্য আনুমানিক ব্যবহার করে পৃথক করা হয়। ফলস্বরূপ সসীম-পার্থক্য সমীকরণগুলি সফ্টওয়্যার বা হার্ডওয়্যারে লাফফ্রগ পদ্ধতিতে সমাধান করা হয়ঃ স্থানের আয়তনে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ভেক্টর উপাদানগুলি একটি নির্দিষ্ট সময়ে সমাধান করা হয়; তারপর একই স্থানিক আয়তনে চৌম্বক ক্ষেত্রের ভেক্টর উপাদানগুলি পরবর্তী সময়ে সমাধান করা হয়; এবং কাঙ্ক্ষিত ক্ষণস্থায়ী বা স্থির-অবস্থা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের আচরণ সম্পূর্ণরূপে বিকশিত না হওয়া পর্যন্ত প্রক্রিয়াটি বারবার পুনরাবৃত্তি করা হয়। টি-ম্যাট্রিক্স কৌশলটি নাল ফিল্ড পদ্ধতি এবং বর্ধিত সীমানা কৌশল পদ্ধতি (ই. বি. সি. এম) নামেও পরিচিত। ম্যাক্সওয়েল সমীকরণের সমাধানের জন্য সীমানা শর্তের সাথে মিলে ম্যাট্রিক্স উপাদানগুলি পাওয়া যায়। আপতিত, সঞ্চারিত এবং ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা ক্ষেত্রটি গোলাকার ভেক্টর তরঙ্গ ফাংশনে প্রসারিত হয়। গণনামূলক সন্নিকটন নির্বিচারে আকারের পরামিতি সহ যে কোনও গোলাকার কণা থেকে আনুমানিক বিচ্ছুরণ মাই তত্ত্ব দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে। মাই তত্ত্ব, যাকে লরেঞ্জ-মাই তত্ত্ব বা লরেঞ্জ-মাই-ডেবি তত্ত্বও বলা হয়, গোলাকার কণা দ্বারা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণের বিচ্ছুরণের জন্য ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলির একটি সম্পূর্ণ বিশ্লেষণাত্মক সমাধান (বোরেন এবং হাফম্যান, 1998)। প্রলেপযুক্ত গোলক, মাল্টি গোলক, স্ফেরয়েড এবং অসীম সিলিন্ডারের মতো আরও জটিল আকারের জন্য এমন সম্প্রসারণ রয়েছে যা অসীম সিরিজের পরিপ্রেক্ষিতে সমাধানটি প্রকাশ করে। গোলক, স্তরযুক্ত গোলক এবং একাধিক গোলক এবং সিলিন্ডারের জন্য মাই আনুমানিকতায় আলোর বিচ্ছুরণ অধ্যয়নের জন্য কোড উপলব্ধ রয়েছে। বিচ্ছিন্ন দ্বিমেরু আনুমানিক স্বেচ্ছাচারী আকৃতির কণা দ্বারা বিকিরণের বিচ্ছুরণ গণনা করার জন্য বেশ কয়েকটি কৌশল রয়েছে। বিচ্ছিন্ন দ্বিমেরু সন্নিকটন হল মেরুকরণযোগ্য বিন্দুর একটি সীমাবদ্ধ বিন্যাস দ্বারা ধারাবাহিক লক্ষ্যের একটি আনুমানিক অনুমান। স্থানীয় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়ায় বিন্দুগুলি দ্বিমেরু মুহুর্ত অর্জন করে। এই বিন্দুগুলির দ্বিমেরুগুলি তাদের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মাধ্যমে একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। ডিডিএ আনুমানিকতায় আলোর বিচ্ছুরণ বৈশিষ্ট্য গণনা করার জন্য ডিডিএ কোড পাওয়া যায়। আনুমানিক পদ্ধতি রেলে বিচ্ছুরণ ব্যবস্থা হল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় অনেক ছোট কণা দ্বারা আলো বা অন্যান্য বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণের বিচ্ছুরণ। রেলেইগ বিক্ষেপণকে ছোট আকারের পরামিতি ব্যবস্থায় বিক্ষেপণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। জ্যামিতিক আলোকবিজ্ঞান (রশ্মি-অনুধাবন) রশ্মি অনুধাবন কৌশলগুলি কেবল গোলাকার কণা নয়, যে কোনও নির্দিষ্ট আকৃতির (এবং অভিযোজন) কণা দ্বারা আলোর বিচ্ছুরণকে আনুমানিকভাবে অনুমান করতে পারে যতক্ষণ না কোনও কণার আকার এবং সমালোচনামূলক মাত্রা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে অনেক বড় হয়। আলোকে রশ্মির সংগ্রহ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে যার প্রস্থ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় অনেক বড় তবে কণার তুলনায় ছোট। কণার উপর আঘাত করা প্রতিটি রশ্মি (আংশিক) প্রতিফলন এবং/অথবা প্রতিসরণের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। এই রশ্মিগুলি দিক দিয়ে বেরিয়ে যায় যার ফলে তাদের পূর্ণ শক্তি দিয়ে গণনা করা হয় বা (যখন আংশিক প্রতিফলন জড়িত থাকে) দুটি (বা তার বেশি) নির্গমনকারী রশ্মির মধ্যে বিভক্ত আপতিত শক্তি দিয়ে। লেন্স এবং অন্যান্য আলোকীয় উপাদানগুলির মতো, রে ট্রেসিং একটি একক বিচ্ছুরক থেকে নির্গত আলো নির্ধারণ করে এবং বিপুল সংখ্যক এলোমেলোভাবে ভিত্তিক এবং অবস্থানযুক্ত বিচ্ছুরকগুলির জন্য পরিসংখ্যানগতভাবে সেই ফলাফলকে একত্রিত করে, কেউ বায়ুমণ্ডলীয় আলোকীয় ঘটনা যেমন জলের ফোঁটাগুলির কারণে রেইনবো এবং বরফের স্ফটিকের কারণে হ্যালো বর্ণনা করতে পারে। বায়ুমণ্ডলীয় আলোকবিদ্যার রশ্মি-অনুধাবন কোড পাওয়া যায়। আরও দেখুন গোলক দ্বারা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিচ্ছুরণের জন্য কোড সিলিন্ডার দ্বারা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিচ্ছুরণের জন্য কোড বিচ্ছিন্ন দ্বিমেরু আনুমানিক কোড সীমাবদ্ধ-পার্থক্য সময়-ডোমেন পদ্ধতি বিচ্ছুরণ রেফারেন্স নাপিত, পি. ডব্লিউ। এবং এস. সি. হিল, কণা দ্বারা হালকা বিক্ষেপণঃ গণনামূলক পদ্ধতি, সিঙ্গাপুর; টিনেক, এন. জে., ওয়ার্ল্ড সায়েন্টিফিক, সি1990,261 পি. + 2 কম্পিউটার ডিস্ক (3 1⁄2 ইঞ্চি)। ), (পিবিকে।) বোরেন, ক্রেইগ এফ. এবং ডোনাল্ড আর. হাফম্যান, টাইটেল অ্যাবসর্পশন অ্যান্ড স্কেটারিং অফ লাইট বাই স্মল পার্টিকেলস, নিউ ইয়র্কঃ উইলি, 1998,530 পি., হালস্ট, এইচ. সি. ভ্যান ডি, লাইট স্কেটারিং বাই স্মল পার্টিকেলস, নিউ ইয়র্ক, ডোভার পাবলিকেশনস, 1981,470 পি.,। কার্কার, মিল্টন, দ্য স্ক্যাটারিং অফ লাইট, অ্যান্ড আদার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন, নিউ ইয়র্ক, অ্যাকাডেমিক প্রেস, 1969,666 পি. মিশচেঙ্কো, মাইকেল আই., জুপ ডব্লিউ. হোভেনিয়ার, ল্যারি ডি. ট্র্যাভিস, লাইট স্ক্যাটারিং বাই ননসফেরিকাল পার্টিকেলসঃ থিওরি, মেজারমেন্টস, অ্যান্ড অ্যাপ্লিকেশনস, সান দিয়েগোঃ অ্যাকাডেমিক প্রেস, 2000,690 পি। স্ট্রাটটন, জুলিয়াস অ্যাডামস, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক থিওরি, নিউ ইয়র্ক, লন্ডন, ম্যাকগ্রা-হিল বুক কোম্পানি, ইনকর্পোরেটেড, 1941। 615 পি. বিচ্ছুরণ, শোষণ এবং বিকিরণ স্থানান্তর (আলোকবিজ্ঞান)