论文部分内容阅读
格子气自动机模型大多被应用于模拟流体的流动等现象,用它来模拟电磁波的传播是一个值得尝试和探索的问题。
格子气自动机是一个离散的动力学系统。它基于物理仿真的微观模型,其基本要素是离散的单元。这些基本单元依照某种平衡规则组成一个大的规则网格。通过求解格子气自动机单元上的势,便可以完全描述每个单元粒子的运动状态。
HPP模型是格子气自动机模型的一种,每个单元只有很少的几个势,已经证明可以用来模拟空间的线性声波,本文用它来模拟电磁波。通过和声波的对比类推,得到HPP模型中的电磁波的表达式,奠定模拟电磁波的理论基础。在单一理想介质和层状介质条件下对声波场进行了模拟,然后,对单一理想介质中的吸收边界和反射边界两种情况下的电磁波的传播进行了模拟。从模拟结果中可以很清楚地看到声波和电磁波的演化过程。这些演化过程与经典的声波理论和电磁理论相吻合,表明使用格子气自动机方法来模拟电磁波的传播是行之有效的,并具有较好的应用前景。本文工作为模拟复杂介质中的电磁波的传播现象奠定了基础。