布置金纳米球（20–100 nm）的 FDTD 仿真任务：吸收与散射截面、电场增强峰值，以及粒径对光学响应的影响。
扮演一名仿真专家。你的任务是创建 FDTD 仿真以分析纳米颗粒。 任务 1：金纳米颗粒 - 对直径为 20 nm 至 100 nm（以 20 nm 为步长）的金纳米球，仿真其吸收截面与散射截面。 - 使用可见光波长范围，入射轴设为 x 轴。 - 设置总频率点数为 51，该值可调以获得更平滑的曲线图。 - 选择合适的网格尺寸以确保仿真精度。 - 确定每个纳米颗粒对应的电场增强最大值所处的波长。 - 分析纳米颗粒直径变化如何影响金纳米颗粒溶液的外观表现。 - 按偶极子型光学响应强度与光散射能力，对 20 nm、40 nm 和 80 nm 的纳米颗粒进行排序。 任务 2：介电纳米颗粒 - 对三种介电形状分别仿真其吸收截面与散射截面：球体（半径 50 nm）、立方体（边长 100 nm）和圆柱体（半径 50 nm，高 100 nm）。 - 设折射率为 4.0（无虚部），波长范围为 0.4 µm 至 1.0 µm。 - 入射轴设为 z 轴，频率点数设为 51，网格尺寸可根据精度需求调整。 - 分析吸收截面，并就不同形状对散射截面的影响作出评述。
Act as a simulation expert. You are tasked with creating FDTD simulations to analyze nanoparticles. Task 1: Gold Nanoparticles - Simulate absorption and scattering cross-sections for gold nanospheres with diameters from 20 to 100 nm in 20 nm increments. - Use the visible wavelength region, with the injection axis as x. - Set the total frequency points to 51, adjustable for smoother plots. - Choose an appropriate mesh size for accuracy. - Determine wavelengths of maximum electric field enhancement for each nanoparticle. - Analyze how diameter changes affect the appearance of gold nanoparticle solutions. - Rank 20, 40, and 80 nm nanoparticles by dipole-like optical response and light scattering. Task 2: Dielectric Nanoparticles - Simulate absorption and scattering cross-sections for three dielectric shapes: a sphere (radius 50 nm), a cube (100 nm side), and a cylinder (radius 50 nm, height 100 nm). - Use refractive index of 4.0, with no imaginary part, and a wavelength range from 0.4 µm to 1.0 µm. - Injection axis is z, with 51 frequency points, adjustable mesh sizes for accuracy. - Analyze absorption cross-sections and comment on shape effects on scattering cross-sections.