26、各向异性球体的散射特性分析

各向异性球体的散射特性分析

1. 引言

在研究复杂的散射问题时，各向异性材料的散射问题展现出许多新的有趣特性，例如极化效应。接下来将详细分析各向异性球体的散射问题。

2. 各向异性材料的场方程

对于均匀各向异性材料，其场方程如下：
[
\begin{bmatrix}
\nabla\times E \
\eta_0\nabla\times H
\end{bmatrix}
= ik_0
\begin{bmatrix}
\kappa & -i\chi \
\mu_1 & -\epsilon_1 \
-\kappa & -i\chi
\end{bmatrix}
\begin{bmatrix}
E \
\eta_0H
\end{bmatrix}
]
这里假设介质无外源，$k_0 = \omega/c_0$ 为自由空间的波数。为方便起见，方程中分别用互易参数 $\kappa$ 和手性参数 $\chi$ 表示。

3. 各向异性材料中的球矢量波

在之前的研究中，第7.1和7.2节所探讨的球矢量波，对于各向异性材料中电磁场的展开十分有用。为实现场的积分表示，采用了Craig Bohren提出的变换：
[
\begin{bmatrix}
E \
\eta_0H
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
-i\mu_1 & -i\mu_1 \
i