Магнитное поглощение электромагнитных волн малой металлической частицей эллипсоидальной формы

Abstract

Исследовано магнитное поглощение электромагнитных волн малой металлической частицей эллипсоидальной формы в области частот как превышающих, так и меньших характерной частоты свободного пробега электрона между стенками частицы. При этом граничными условиями выбрано диффузное отражение электрона от внутренней поверхности частицы. Для случая, когда толщина скин-слоя велика по сравнению с характерными размерами частицы, получены аналитические выражения, позволяющие определить зависимость энергии, поглощаемой частицей, от ее формы и ориентации по отношению к направлению падающего излучения. Впервые подробно проанализировано низкочастотное поглощение малыми металлическими частицами. Показано, при каких исходных размерах частиц в форме сплюснутого и вытянутого эллипсоидов вращения и поляризациях падающей волны магнитное поглощение становится доминирующим в сравнении с электрическим.

Досліджено магнітне поглинання електромагнітних хвиль малою металевою частинкою еліпсоїдальної форми в області частот, що як перевищують, так і менших характерної частоти вільного пробігу електрона між стінками частинки. При цьому граничними умовами обрано дифуз ійне відбиття електрона від внутрішньої поверхні частинки. Для випадку, коли товщина скін-шару велика у порівнянні з характерними розмірами частинки, отримано аналітичні вирази, що дозволяють визначити залежність енергії, яка поглинається частинкою, від її форми й орієнтації стосовно напрямку падаючого випромінювання. Уперше докладно проаналізовано низькочастотне поглинання малими металевими частинками. Показано, при яких вихідних розмірах частинок у формі сплющеного і витягнутого еліпсоїдів обертання і поляризаціях падаючої хвилі магнітне поглинання стає домінуючим в порівнянні з електричним.

The magnetic absorption of electromagnetic waves by a small metallic particle of an ellipsoidal form at frequencies higher and lower than the frequency of an free path electron between the particle walls is studied. The diffuse reflection of the electron from an intrinsic surface of the particle was chosen as the boundary conditions. For the case, where the skin-depth is great compared to the typical sizes of the particle, analytical expressions are derived to determine the dependence of the energy absorbed by the particle on its form and orientation with respect to the direction of incident radiation. The low-frequency absorption by small metallic particle is analyzed in details for the first time. For particles in the form of oblate and prolate ellipsoids of revolution it is shown for which of their initial sizes and incident polarizations, the magnetic absorption becomes predominant in comparison with the electrical one.