[자연과학] 자료 분석과 가시화 (Mie 산란 계산) 과제물

1. 4가지 입자별, 산란효율(Qscat) vs 입자 크기에 관한 그래프 작성 및 비교설명

50nm, 100nm, 200nm, 500nm, 1000nm 등)의 경우에 대해 Qscat을 계산했다. Mie 산란 이론을 적용하여 얻어진 이 값들은 입자의 굴절률, 입자 크기 및 입사 빛의 파장에 따라 달라진다. 계산 결과는 그래프의 형태로 나타냈다. 각 입자별 산란 효율 Qscat값을 y축에, 입자 크기를 x축에 두고, 그 결과를 각 입자 유형별로 다른 색상 또는 마커로 구분하여 시각화하였다. 이를 통해 각 입자 유형의 Qscat 값이 어떻게 변화하는지를 한눈에 파악할 수 있다. 그래프를 비교 분석해보면, 구형 실리카 입자의 경우 입자 크기가 증가함에 따라 Qscat 값이 빠르게 증가하다가 특정 지점을 지나면 그 증가세가 둔화되는 경향을 보인다. 이는 실리카 입자가 빛과의 상호작용에서 나타나는 투과율 및 산란의 특성 때문으로 해석된다. 한편, 폴리스티렌 구형 입자는 실리카와 비슷한 패턴을 보여주지만, Qscat 값의 절대적 크기가 더 낮다. 이는 폴리스티렌의 굴절률이 실리카보다 낮기 때문으로, 입자 크기가 커짐에 따라 상대적으로 더 낮은 산란 오차를 보여주는 것이다. 금속 나노입자는 흥미롭게도…