तीन-आयामी स्थान में छोटे बर्फ के क्रिस्टलों द्वारा प्रकाश बिखराव के लिए सीमित-भिन्नता समय डोमेन विधि

गैर-गोल कणों द्वारा प्रकाश बिखराव के समाधान के लिए सीमित-भिन्नता समय डोमेन (FDTD) विधि को ठोस और खोखले स्तंभों, प्लेटों, और बुलेट रोसेट्स सहित आकार में हेक्सागोनल छोटे बर्फ के क्रिस्टलों के लिए विकसित किया गया है, जो आमतौर पर सिरस बादलों में होते हैं। अवशोषण को ध्यान में रखने के लिए, हमने प्रभावी परमिटिविटी और कंडक्टिविटी को पेश किया है ताकि मैक्सवेल समीकरणों के सीधे विभाजन में आवश्यक जटिल गणनाओं से बचा जा सके। निकट क्षेत्र के लिए समय-चालक पुनरावृत्ति के लिए सीमित-भिन्नता योजना के निर्माण में, डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक के औसत मानों को परिभाषित और मूल्यांकित किया गया है। विकिरण क्षेत्र (दूर क्षेत्र) में बिखरे हुए क्षेत्र की गणना और अवशोषण क्रॉस सेक्शन के लिए, हमने विद्युत क्षेत्र के स्कैटरर के अंदर के आकार पर समाकलन करने के आधार पर विद्युतचुंबकीय सिद्धांतों को शामिल करते हुए एक नई एल्गोरिदम लागू की है। यह एल्गोरिदम बिखरे हुए ऊर्जा के समाकलन में उच्च-कोणीय-रिज़ॉल्यूशन आवश्यकता को समाप्त करता है। तीन-आयामी स्थान में FDTD तकनीक की प्रयोज्यता और सटीकता को कई आकार पैरामीटर और तरंग दैर्ध्य के लिए माई बिखराव के परिणामों की तुलना करके मान्य किया गया है। हम यह दिखाते हैं कि न ही पारंपरिक ज्यामितीय ऑप्टिक्स विधि और न ही माई सिद्धांत का उपयोग हेक्सागोनल बर्फ के क्रिस्टलों के लिए बिखराव, अवशोषण, और ध्रुवीकरण सुविधाओं का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है, जिनके आकार पैरामीटर लगभग 5 से 20 के बीच हैं।