Teoria de Mie: diferenças entre revisões
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'''Teoria de Mie''', também chamada '''teoria Lorenz-Mie''' ou '''teoria Lorenz-Mie-Debye''', é uma solução analítica completa das [[equações de Maxwell]] para a [[dispersão]] de [[radiação eletromagnética]] por partículas esféricas (também chamada '''dispersão de Mie'''). A solução de Mie recebeu este nome devido ao seu desenvolvimento pelo físico alemão [[Gustav Mie]].<ref>{{citar web |url=http://diogenes.iwt.uni-bremen.de/vt/laser/papers/RAE-LT1873-1976-Mie-1908-translation.pdf |título=Contributions to the optics of turbid media, particularly of colloidal metal solutions |autor=G. Mie |arquivourl=https://web.archive.org/web/20050505165710/http://diogenes.iwt.uni-bremen.de/vt/laser/papers/RAE-LT1873-1976-Mie-1908-translation.pdf |arquivodata=5 de maio de 2005 |acessodata=22 de agosto de 2019 |língua=en}}</ref> Entretanto, o físico dinamarquês [[Ludvig Lorenz]] e outros independentemente desenvolveram a teoria da dispersão da onda plana eletromagnética por uma esfera [[Dielétrico|dielétrica]].
O termo "teoria de Mie" é um engano, já que não refere-se a uma teoria física independente ou lei. A frase "a solução de Mie (às equações de Maxwell)" é conseqüentemente preferível. Atualmente, o termo "solução de Mie" é também usado em contextos mais amplos, por exemplo ao discutir soluções das equações de Maxwell para dispersão por esferas estratificadas ou por cilindros infinitos, ou geralmente quando trata-se problemas de dispersão resolvíveis pelo uso das equações exatas de Maxwell nos casos onde se pode escrever [[separação de variáveis|equações separadas]] para a dependência radial e angular das soluções.▼
Em contraste à [[dispersão de Rayleigh]], a solução de Mie ao problema da dispersão é válida para todos as possíveis razões entre diâmetros e [[comprimento de onda|comprimentos de onda]], embora a técnica resulte em soma numérica infinita. Em sua formulação original assume-se um material [[homogêneo]], [[isotrópico]] e opticamente linear irradiado por uma infinita [[onda plana]]. Entretanto, soluções para esferas em camadas são também possíveis.
== Aplicações ==
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A teoria de Mie é muito importante em [[óptica]] [[meteorologia|meteorológica]], onde as razões diâmetros-comprimentos de onda da ordem da unidade e maiores são características de muitos problemas a respeito do embaçamento dispersão em [[nuvem|nuvens]]. Uma aplicação adicional está na caracterização de [[ciência do aerossol|partículas]] através das medidas ópticas da dispersão. A solução de Mie é igualmente importante para a compreensão da aparência de materiais comuns como [[leite]], [[Tecido|tecidos biológicos]] e pintura com [[látex]].
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Uma moderna formulação da solução de Mie no problema da dispersão sobre uma esfera pode ser encontrada em [[J. A. Stratton]] (''Electromagnetic Theory'', New York: McGraw-Hill, 1941). Nesta formulação, a onda plana incidente assim como o campo de dispersão é expandido em [[Vector (espacial)|vetores]] de funções de onda de irradiação esférica. Ao estabelecer-se a [[condição de contorno]] na superfície esférica, os coeficientes da expansão do campo disperso podem ser computados. Um programa em [[FORTRAN]] para computar a solução de Mie para uma esfera e um cilindro infinito pode ser encontrado no livro de Bohren e e Huffman sobre dispersão de luz por partículas pequenas. Uma alternativa útil é fornecida por Mishchenko, Travis e Lacis em seu livro ''Scattering, Absorption, and Emission of Light by Small Particles'' (Dispersão, Absorção, e Emissão de Luz por Partículas Pequenas).
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▲O termo "teoria de Mie" é um engano, já que não refere-se a uma teoria física independente ou lei. A frase "a solução de Mie (às equações de Maxwell)" é conseqüentemente preferível. Atualmente, o termo "solução de Mie" é também usado em contextos mais amplos, por exemplo ao discutir soluções das equações de Maxwell para dispersão por esferas estratificadas ou por cilindros infinitos, ou geralmente quando trata-se problemas de dispersão resolvíveis pelo uso das equações exatas de Maxwell nos casos onde se pode escrever [[separação de variáveis|equações separadas]] para a dependência radial e angular das soluções.
== Bibliografia ==
* A. Stratton: ''Electromagnetic Theory'', New York: McGraw-Hill, 1941.
* H. C. van de Hulst: ''Light scattering by small particles'', New York, Dover, 1981.
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* P. W. Barber, S. S. Hill: ''Light scattering by particles: Computational methods''. Singapore, World Scientific, 1990.
* G. Mie, “Beiträge zur Optik trüber Medien, speziell kolloidaler Metallösungen,” Leipzig, ''Ann. Phys.'' '''330''', 377–445 (1908).
Ligação para tradução para o [[língua inglesa|inglês]] do artigo original: https://web.archive.org/web/20050505165710/http://diogenes.iwt.uni-bremen.de/vt/laser/papers/RAE-LT1873-1976-Mie-1908-translation.pdf▼
* M. Mishchenko, L. Travis, A. Lacis: ''Scattering, Absorption, and Emission of Light by Small Particles'', Cambridge University Press, 2002.
* J. Frisvad, N. Christensen, H. Jensen: ''Computing the Scattering Properties of Participating Media using Lorenz-Mie Theory'', SIGGRAPH 2007.
* Thomas Wriedt: ''Mie theory 1908, on the mobile phone 2008'', Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 109 (2008), 1543–1548.
== Ligações externas ==
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