Comsol光学仿真模型：纳米球/柱Mie散射多级分解
在COMSOL里折腾纳米颗粒的光散射仿真时，总绕不开Mie理论的多级分解。最近帮师弟调试金纳米
柱模型时发现，很多人知道要开波动光学模块，但总在级数展开阶数上栽跟头——比如把银纳米球算出了彩
虹色散射谱，结果发现是展开项没吃够。
建立模型时先别急着画几何，把物理场配置明白了更重要。比如在电磁波频域接口下，材料属性得
用复数折射率才能准确描述金属的损耗特性。这里有个取巧的脚本可以直接调用材料库：
```matlab
material = mphgetmaterial(model, 'Ag (Silver)');
n_complex = material.n(500e-9); % 500nm波长下的复折射率
```
这段代码看起来简单，但有个坑要注意：材料库里的银参数在可见光波段可能需要手动修正，特别
是做表面等离激元仿真时，实测数据比内置参数更靠谱。
设置Mie散射分解的核心在端口边界条件。我习惯用圆柱坐标系展开模式，对于直径80nm的金纳米
柱，端口半径至少要设到120nm才能包住倏逝波。多级分解的阶数不是越大越好，有个经验公式：
```matlab
max_order = ceil(2*pi*radius/lambda0) + 2; % 波长取真空波长
```
但实际操作中发现，当颗粒形状偏离完美球体时（比如纳米柱），可能需要额外增加2-3个展开项。有
次仿真纳米三角柱散射，直到第8阶才收敛，当时还以为软件出bug了。
后处理阶段最容易暴露问题。看散射截面曲线时，如果发现周期性震荡，别急着调材料参数——先检
查网格是否在倏逝场区域足够细密。推荐用边界层网格包裹纳米结构，类似这样设置：
```matlab
mphmesh(model, 'geom1', 'boundary', [3,4], 'layers', 3, 'stretch', 1.2);
```
三层边界层配合1.2的拉伸因子，能在计算量和精度间取得平衡。有次偷懒用自由四面体网格，结果
Qsca值比实测高了40%，被导师逮着念叨了一礼拜。
最后说个实用技巧：在频域扫描时，把波长范围和步长设置成实验测量的参数，直接导出Stokes参
数矩阵。这样测得的散射光偏振特性可以直接和暗场显微镜观测结果对比，省去后期数据处理的大把时间
。
打开Comsol的瞬间鼠标已经不自觉点开了波动光学模块——这是病，得治。今天咱们折腾点有意思的
：把纳米小球和小棍子扔进电磁场里，看看它们怎么把光折腾出花来。Mie散射的多级分解这事儿，说白了
就是把光跟纳米颗粒的互动拆成不同"档次"的振动模式，就像把交响乐拆成不同乐器的声部。
先整点基本功：在模型树里右键新增电磁波，频域。这时候别急着画几何，按住Alt键双击物理场设
置，直接把背景场改成平面波。波长参数直接关联全局参数，后面改数值不用到处找。举个栗子，银纳米球
在可见光波段玩散射，材料库调出Ag的Drude-Lorentz模型，记得勾选"色散材料需要更多频点"选项，不然
拟合曲线能歪到姥姥家。
