Симметричное приближение Бруггемана, известное также под названием приближения эффективной среды (Effective Medium Approximation, EMA), широко используется в приложениях, в том числе при описании рассеяния света на неоднородных структурах, содержащих дискретные вкрапления. Однако в последнем случае не учитывается естественная асимметрия топологии наполнителей композита, составляющего структуру, в котором дискретные рассеиватели по большей части окружены материалом односвязной матрицы. В данной работе предложены два варианта асимметричных EMA для случая статистически изотропной среды, содержащей дискретные вкрапления, основанных на учёте различия структуры полей внутри и вне рассеивателей. Один из вариантов не слишком сильно отличается от обычной формы EMA и приводит к такому же значению порога протекания, а для второго значение порога отличается от обычного даже в случае сферических рассеивателей. Приведены выражения для соответствующих порогов протекания в модели хаотически ориентированных эллиптических частиц. Выполнено сравнение предложенных приближений со стандартными приближениями Максвелла-Гарнетта и Бруггемана для случая частиц серебра в диэлектрической матрице. 1. Apresyan L.A. Effective electrodynamic parameters of nano-composiote media and the homogenization theory // Light & Engineering. – 2019. – Vol. 27. – No. 1. – P. 4–14.
2. Stroud D. Generalized effective-medium approach to the conductivity of an inhomogeneous material // Phys. Rev. B. – 1975. – Vol. 12, No. 8. – P. 3368–3373. DOI:10.1103/ PhysRevB.12.3368.
3. Apresyan L.A., Vlasov D.V., Zadorin D.A., Krasovskii V.I. On the effective medium model for particles with a complex structure // Tech. Phys. – 2017. – Vol. 62. – P. 6–13. DOI:10.1134/S1063784217010029.
4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. Изд-е 4-е, стереотипное. – М.: Физматлит, 2003. – 656 с.
5. Bruggeman D.A.G. Calculation of various physics constants in heterogeneous substances. I. Dielectric constants and conductivity of mixed bodies from isotropic substances // Ann. Phys. – 1935. – Vol. 23. – P. 636–664. DOI: 10.1002/andp.19354160705.
6. Milton G.W. The Theory of Composites. – Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2004. – 749 p.
7. Lynch D.W., Hunter W.R. In: Handbook of Optical Constants of Solids. Ed. Palik E.D. – N.Y.: Academic Press. – 1985. – P. 350–356.
8. Bohren C.F. Applicability of effective-medium theories to problems of scattering and absorption by nonhomogeneous atmospheric particles // J. Atmosph. Sci. – 1986. – Vol. 43. – P. 468–475. DOI:10.1175/1520–0469(1986)043 %3C0468: AOEMTT%3E2.0.CO;2.
9. Mishchenko M.I., Dlugach J.M., Liu L. Applicability of the effective-medium approximation to heterogeneous aerosol particles // JQSRT. – 2016. – Vol. 178. – P. 284–294. DOI:10.1016/j.jqsrt.2015.12.028.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• эффективные параметры случайно-неоднородных сред
• гомогенизация
• приближения Бруггемана и Максвелла-Гарнетта
• порог протекания