Тепловое излучение протяженных частиц с субволновыми поперечными размерами (2021)
В работе предложена новая методика расчетов интегральных и спектральных коэффициентов излучения протяженных субволновых частиц (ПСЧ), к которым относятся микро- и наноцилиндры, а также параллелепипеды. Проведено сопоставление результатов расчетов по предложенной методике с расчетными и экспериментальными данными, найденными в литературе. Показано, что при уменьшении только поперечных размеров ПСЧ (от величин много больших λmax, до величин много меньших λmax) из спектра излучения, который первоначально описывался законом Планка и содержал моды, как с поляризацией, направленной вдоль оси, так и с поляризацией, направленной перпендикулярно оси, будут постепенно исключаться моды с длинами волн, превышающими λcutoff (λcutoff – длина волны отсечки), имеющие поляризацию перпендикулярную продольной оси ПСЧ, в то время как моды с длинами волн, поляризованные вдоль оси ПСЧ, будут всегда присутствовать в спектре излучения ПСЧ. Когда поперечные размеры ПСЧ станут много меньше λmax, то из спектра излучения этого ПСЧ исчезнут все моды с поляризацией, перпендикулярной оси, и останутся только моды с продольной поляризацией. Это является принципиальным отличием от СЧ, рассмотренных ранее в работах [16, 17], в которых предложены методы расчета таких СЧ, как диски, сферы, кубики. Все предложенные методики расчетов используют формализм разложения потоков излучения на спектрально-пространственные моды.
The paper proposes a new method for calculating the integral and spectral radiation coefficients of extended subwavelength particles (ESPs), which include micro and nanocylinders and parallelepipeds. Comparison of the results of calculations by the proposed method with the calculated and experimental data found in the literature is carried out. It is shown that with decrease in only the transverse dimensions of the ESP (from values much larger than λmax to values much smaller than max) from the radiation spectrum, which was originally described by Planck’s law and contained modes with both polarization directed along the axis and with polarization directed perpendicular to the axis , modes with wavelengths exceeding λcutoff (λcutoff is the cutoff wavelength) and having polarization perpendicular to the longitudinal axis of the ESP will be gradually eliminated, while modes with wavelengths polarized along the ESP axis will always be present in the radiation spectrum of the ESP. When the transverse dimensions of the ESP become much less than λmax, then all modes with polarization perpendicular to the axis will disappear from the emission spectrum of this ESP, and only modes with longitudinal polarization will remain. This is a fundamental difference from the SPs considered earlier in [16, 17], where methods for calculating SPs as disks, spheres, cubes were proposed. All the proposed calculation methods use the formalism of the decomposition of radiation fluxes into spectral-spatial modes.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- Префикс DOI
- 10.51368/1996-0948-2021-3-17-25
- eLIBRARY ID
- 46342891
