Skip to Content

Рассеяние излучения малыми частицами

Участники проекта: Н.В. Вощинников, В.Б. Ильин, М.С. Прокопьева

Теория рассеяния света малыми частицами является фундаментом, на котором базируется изучение свойств космических пылинок. Она дает возможность рассчитать интенсивность и поляризацию излучения, рассеянного пылевыми частицами, определить их температуру, найти динамическое воздействие излучения на пылинки и т.д.

а) Точные методы Классическим способом решения задачи рассеяния является метод разделения переменных, специальная модификация которого была использована для нахождения оптических свойств однородных и двуслойных (покрытых оболочкой) сфероидальных частиц. В основе подхода лежит разделение электромагнитных полей на две части (осесимметричную и неосесимметричную) и специальный выбор скалярных потенциалов для каждой из частей. Аналогично был усовершенствован и метод расширенных граничных условий (Т-матрицы), применимый для любых осесимметричных частиц. Особым достоинством разрабатываемых методов является возможность их использования для частиц с произвольным отношением полуосей.

Литература

  • V.G. Farafonov, N.V. Voshchinnikov, V.V. Somsikov, Light scattering by a core-mantle spheroidal particle – Applied Optics, 35, 5412 – 5425, 1996.
  • V.G. Farafonov, V.B. Il'in, Th. Henning, A new solution of the light scattering problem for axisymmetric particles – Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 63, 205 – 215, 1999.
  • N.V. Voshchinnikov, V.B. Il'in, Th. Henning, B. Michel, V.G. Farafonov, Extinction and polarization of radiation by absorbing spheroids: shape/size effects and benchmarks results – Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 65, 877 – 893, 2000.

б) Приближенные методы Сформулировано квазистатическое приближение, являющееся обобщением приближений Релея и Релея-Ганса. Детальное исследование области его применимости для сфероидальных частиц показало его особую эффективность для частиц, существенно отличных по форме от шаров.

Получена улучшенная версия S-аппроксимации для сферических частиц, границы применимости которой значительно шире, чем у известного приближения ван де Хюлста (приближения аномальной дифракции).

Литература

  • Н.В. Вощинников, В.Г. Фарафонов, О применимости квазистатического и релеевского приближений для сфероидальных частиц – Оптика и спектроскопия, 88, 95 – 99, 2000.
  • A.Y. Perelman, N.V. Voshchinnikov, Improved S-approximation for dielectric particles – Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 2000 (in press).

В настоящее время большинство разработанных методов распространяется на случай неоднородных (многослойных) частиц.

Созданные компьютерные программы, реализующих предложенные методы, свободно доступны по сети Интернет.

 



Theme by Dr. Radut.