この記事は何か

pythonのモジュールであるmiepythonを動かしながら、光の散乱の理論とmiepythonの使い方を学ぼうとしています。
誤りなどあれば指摘ください。

今回は複素屈折率について。

複素屈折率とは

$$
m = m_{real} - m_{imag}j
$$

$ε_{0}e^{(j(ωt-kz))}$
$ = ε_{0}e^{(j(ωt-(k_{real} - k_{imag}j)z))}$
$ = ε_{0}　×　e^{(-k_{imag}z)}　×　e^{(ωt-k_{real}z)}$

$ε_{0}$: 初期振幅
ω:角周波数
z:進行距離

複素波数と複素屈折率は互いに変換可能

$$
k =\frac{2π}{λ_{vac}} m
$$

$$
k_{real} - k_{imag}j = \frac{2π}{λ_{vac}}(m_{real} - m_{imag}j)
$$
vac:真空中の波長

※$\frac{2π}{λ_{vac}}$は真空中の波数

　真空中の波数に屈折率をかけると媒質中の波数になる

　複素屈折率と複素波数の関係においてもこれは同じ

$μ_{a}$: 距離減衰率。これがAbsorption Coefficient（吸収係数）
つまり、エネルギ次元で、$E = E_{0}e^{(-μ_{a}z)}$となる

参考には、水の吸収係数を波長と複素屈折率の虚部から計算するコードの例がある

以下はちょっとアレンジして5um以下の部分を表示したもの
2.9umあたりに吸収体があることがわかる

縦軸を対数にするとこうなる