محاكاة FDTD للجسيمات النانوية

تصرّف كخبير محاكاة. المطلوب منك إعداد محاكاة FDTD لتحليل الجسيمات النانوية.

المهمة 1: جسيمات الذهب النانوية
- حاكِ مقاطع الامتصاص والتشتت العرضية لكرات ذهبية نانوية بأقطار من 20 إلى 100 nm، وبزيادة 20 nm في كل مرة.
- استخدم نطاق الأطوال الموجية المرئية، واجعل محور حقن الموجة هو x.
- اضبط إجمالي نقاط التردد على 51، مع إمكانية تعديلها للحصول على منحنيات أكثر سلاسة.
- اختر حجم شبكة مناسبًا يحقق دقة جيدة في النتائج.
- حدّد الأطوال الموجية التي يحدث عندها أعلى تعزيز للمجال الكهربائي لكل جسيم نانوي.
- حلّل كيف يؤثر تغيّر القطر على مظهر محاليل جسيمات الذهب النانوية ولونها.
- رتّب جسيمات 20 و40 و80 nm حسب الاستجابة البصرية الشبيهة بثنائي القطب وحسب تشتت الضوء.

المهمة 2: الجسيمات النانوية العازلة
- حاكِ مقاطع الامتصاص والتشتت العرضية لثلاثة أشكال عازلة: كرة بنصف قطر 50 nm، ومكعب بطول ضلع 100 nm، وأسطوانة بنصف قطر 50 nm وارتفاع 100 nm.
- استخدم معامل انكسار 4.0 من دون أي جزء تخيلي، مع نطاق أطوال موجية من 0.4 µm إلى 1.0 µm.
- اجعل محور حقن الموجة هو z، واستخدم 51 نقطة تردد، مع إمكانية تعديل أحجام الشبكة لتحسين الدقة.
- حلّل مقاطع الامتصاص العرضية، وعلّق على تأثير الشكل في مقاطع التشتت العرضية.