时 域有限差分方法(FDTD) 在光吸收方面的应 用 材料科学与工程学院 张岩 1014208038 郑文静 1014208040目录 数学模型 背景介绍 结论 数值计算 实际问题背景介绍- 光吸收问题 成像、照明、生物光子学、光伏等 环境污染 能源危机 环境治理，新能源开发 光降解等，太阳能利用问题 光吸收问题数学模型-Maxwell 旋度方程 空间 中的麦克斯韦 旋度方程为 其中，D 、 E 分别 是 电 通量密度和电场 强度；B 、 H 分别 是 磁通量密度和磁场 强 度； 而J 、J m 则 分别 是电 流密度和磁流密度。 宏观电 磁学的理论 基础- 麦克斯韦 方程，对 其差分形式中的旋度方程 进 行离散处 理，便能得出 FDTD 方法中电 磁场 的关系式。 其中， 为 介电常数 ； 为磁导 系数；而 、 m 分别 为电导率 和磁导率 。离散化-Yee 氏网格 Yee 氏元胞结 构图 令函数f ( x , y , z ,t ) 表示电场 E 或磁场 H 的某一个分量，那么它在时间 域和 空间 域的离散公式为 ：一阶中心差分 一阶差分就是离散函数中连续相邻两项之差。 中心差分法
