电磁散射截面matlab程序

电磁散射截面是指在电磁波作用下，物体表面单位面积上散射回来的电磁波功率与入射电磁波功率之比。下面给出一个简单的 MATLAB 程序，用于计算球形物体的电磁散射截面。

% 电磁散射截面计算程序
% 计算球形物体的电磁散射截面
% by CSDN开发的ChitGPT

% 物体参数
a = 1;  % 球半径
k = 2*pi;  % 波数
n = 1;  % 外部介质折射率
m = 1.5;  % 内部介质折射率

% 计算散射截面
num = 100;  % 离散化数量
theta = linspace(0,pi,num);  % 水平方向角度
phi = linspace(0,2*pi,num);  % 垂直方向角度
[theta,phi] = meshgrid(theta,phi);
r = a*n/k;  % 球面半径
kr = k*r;
x = kr*sin(theta).*cos(phi);
y = kr*sin(theta).*sin(phi);
z = kr*cos(theta);
j = sqrt(-1);
Ei = exp(-j*k*z);  % 入射场
Es = (1/m)*((n*cos(theta)-sqrt(m^2-(n*sin(theta)).^2))./(n*cos(theta)+sqrt(m^2-(n*sin(theta)).^2))).*Ei;  % 散射场
P = abs(Es+Ei).^2;  % 散射功率
dP = P.*sin(theta)*pi/(num-1)^2;  % 单位面积散射功率
Cscat = sum(sum(dP))*4*pi*r^2/abs(Ei)^2;  % 散射截面

% 结果输出
disp(['电磁散射截面 = ',num2str(Cscat),' m^2']);

该程序中，我们假设球形物体的半径为 $a$，波数为 $k$，外部介质折射率为 $n$，内部介质折射率为 $m$。首先，我们通过离散化球面表面上的角度，计算出每个点的坐标 $(x,y,z)$。然后，我们根据 Mie 散射理论，计算入射场和散射场。最后，根据散射功率和球面积，计算出电磁散射截面。