- عنوان کتاب: Optical Electromagnetic Field Analysis Using Python, Practical Application in Metallic and Dielectric Nanostructures
- نویسنده: Kotaro Kajikawa and Takayuki Okamoto
- حوزه: الکترومغناطیس
- سال انتشار: 2025
- تعداد صفحه: 269
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 7.55 مگابایت
در این کتاب، کاجیکاوا و اوکاموتو نحوه استفاده از پایتون را برای محاسبه و تجسم پاسخ نوری ساختارها و سیستمهای میکروسکوپی توضیح میدهند. در سراسر کتاب، نویسندگان مثالهای متنوعی را برای آموزش خوانندگان در کاربرد دانش نظری در سناریوهای دنیای واقعی ارائه میدهند. تجزیه و تحلیل میدان الکترومغناطیسی اغلب برای تعیین پاسخ نوری مواد با ساختارهای میکروسکوپی ضروری است. اگرچه اصول به طور گسترده شرح داده شدهاند، محاسبه و تجسم واقعی نتایج چالش برانگیز نبوده و همچنان چالش برانگیز هستند. پایتون زبان ایدهآلی برای استفاده در این زمینه است زیرا دارای یک کتابخانه کاربردی بزرگ برای تجسم نتایج تجزیه و تحلیل است و برای مبتدیان برنامهنویسی با هزینه کم مناسب است، بنابراین مزایای زیادی نسبت به زبانهایی مانند Fortran، BASIC و C دارد. در اینجا، نویسندگان کاربرد پایتون را در سناریوهای مختلف تجزیه و تحلیل میدان الکترومغناطیسی در زمینه نانوفوتونیک معرفی میکنند. نیمه اول کتاب مواردی را شرح میدهد که در آنها یک راه حل تحلیلی برای ساختار وجود دارد. این کتاب به سناریوهایی مانند پراکندگی و جذب در ساختارهای کروی و استوانهای و ساختارهای پیچیده مانند بیضویهای چرخان، ساختارهای کروی-جمعشده و ساختارهای نیمکره میپردازد. نیمه دوم، روشهایی از جمله تحلیل دقیق موج کوپلینگ، روش تفاضل محدود در حوزه زمان و تقریب دوقطبی گسسته را برای حل عددی ساختارهای متنوع شرح میدهد. این کتاب خوانندگان را قادر میسازد تا تحلیل میدان الکترومغناطیسی خود را به سرعت، ارزان و دقیق و بدون مطالعه عمیق سایر رویکردها یا برنامههای پیچیده و وقتگیر انجام دهند. این کتاب برای محققان و دانشجویان تحصیلات تکمیلی که در زمینههای اپتیک و فوتونیک کار میکنند، بسیار ارزشمند است. علاوه بر این، مطالب نه تنها برای کسانی که تحلیل میدان الکترومغناطیسی انجام میدهند، بلکه برای کسانی که پدیدههای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را شبیهسازی میکنند نیز مفید است.
In this book, Kajikawa and Okamoto explain how to use Python to calculate and visualize the optical response of microscopic structures and systems. Throughout, the book the authors provide varied examples to instruct readers in the application of theoretical knowledge to real-world scenarios. Electromagnetic field analysis is often necessary to determine the optical response of materials with microscopic structures. Although the principles are widely described, the actual calculation and visualization of results are not and remain challenging. Python is the ideal language to use for this as it has a large functional library for visualizing analysis results and is suitable for programming beginners to use at low cost, so it has many advantages over languages like Fortran, BASIC, and C. Here, the authors introduce the application of Python to various electromagnetic field analysis scenarios in the field of nanophotonics. The first half of the book describes cases in which there is an analytical solution for the structure. It addresses scenarios such as scattering and absorption in spherical and cylindrical structures and complex structures such as rotating ellipsoids, sphere-aggregated structures, and hemispherical structures. The second half describes methods including rigorous coupling wave analysis, finite-difference time-domain method and discrete di- pole approximation for numerically solving varied structures. This book enables readers to conduct their own electromagnetic field analysis quickly, cheaply, and accurately without in-depth study of other complicated and time-consuming approaches or programs. This book is invaluable for researchers and postgraduate students working in the fields of optics and photonics. Additionally, the contents are useful not only for those conducting electromagnetic field analysis but also for those simulating physical, chemical, and biological phenomena.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: Optical Electromagnetic Field Analysis Using Python
نظرات کاربران