Рассеяние света на ледяных кристаллах, характерных для перистых облаков

• Автор: Гришин, Игорь Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ПРОБЛЕМА СВЕТОРАССЕЯНИЯ НА ЧАСТИЦАХ НЕСФЕРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
1.1 Ледяные кристаллы, составляющие перистые облака
1.2 Строгие методы решения задачи рассеяния света на частицах
несферической формы
1.3 Приближенные подходы к решению задачи рассеяния
1.4 Матрица Мюллера для ледяных кристаллов в перистых облаках
ГЛАВА 2. РАССЕЯНИЕ СВЕТА НА ЛЕДЯНЫХ КРИСТАЛЛАХ
2Л Модель рассеивающего объекта кристаллической формы
2.2 Физический формализм метода трассировки лучей в применении
к объекту кристаллической формы
2.3 Рассеяное поле в волновой зоне
2.4 Различные виды матрицы Мюллера для рассеивающего объекта
несферической формы
2.5 Заключение

ГЛАВА 3. ОБРАТНОЕ РАССЕЯНИЕ НА КРИСТАЛЛАХ
ГЕКСАГОНАЛЬНЫХ ФОРМ
3 Л Рассеяние света на ледяном кристалле в приближении
геометрической оптики
3.2 Сечение обратного рассеяния для ледяной гексагональной призмы с фиксированной ориентацией
3.3 Тонкая структура рассеянного поля в ближней зоне кристаллической частицы в приближении геометрической оптики
3.4 Роль уголкового отражения в формировании рассеяния назад
3.5 Гигантский пик обратного рассеяния при наклоне столбика в 32.5°
3.6 Обратное рассеяние для длинных столбиков и тонких пластинок
3.7 Рассеяние назад для гексагональной ледяной призмы в приближении физической оптики
3.8 Заключение
ГЛАВА 4. РАССЕЯНИЕ ВПЕРЁД. ВОССТАНОВЛЕНИЕ СТЕПЕНИ
НЕСФЕРИЧНОСТИ ЧАСТИЦЫ ПО РАССЕЯННОМУ ИЗЛУЧЕНИЮ
4.1 Амплитуда рассеяния и функция тени рассеивающего
объекта в малоугловом приближении
4.2 Дифракционное поле и У - функция
4.3 Свойства У - функции
4.4 Описание формы частицы посредством использования
У - функции
4.5 Результаты численных экспериментов
4.6 Заключение

ГЛАВА 5. МАТРИЦА МЮЛЛЕРА ДЛЯ ЛЕДЯНЫХ КРИСТАЛЛОВ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ СО СЛУЧАЙНОЙ и преимущественной ОРИЕНТАЦИЕЙ В ПРОСТРАНСТВЕ
5 Л Геометрооптическая матрица Мюллера для хаотически
ориентированных кристаллов
5.2 Вычислительная схема и расчётные данные для кристаллов различных форм
5.3 Матрица Мюллера для ледяных кристаллов с преимущественной ориентацией
5.4 Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

представляется возможным проводить расчёт амплитуды рассеянной волны посредством следующего простого выражения:
E:(Q) = E°„/„(Q) (2.19)
Где скалярный коэффициент /„(Q) описывается хорошо известным интегралом Фраунгофера для плоской апертуры:
■/”^= 2я/ lIr|"(P)exP[~^(a-Q«)P]c/p (2-20)
который представляет собой аппроксимацию хорошо известного интеграла Гюйгенса-Френеля. Для пучка с сечением в форме многоугольника выпуклой формы интеграл (2.20) легко выражается в аналитическом виде [99]. Для проведения процедуры аналитического взятия интеграла его удобно представить в системе координат (9, (р), связанной с направлением распространения пучка, в следующем простом виде:
(2.21,
где: i - мнимая единица, А = cos ср sin в , В = sin (р sin в (см. рис 2.5), углы ф и
0 суть азимутальный и зенитный углы в сферической системе координат,
задающие направление наблюдения относительно направления распространения пучка.
Далее, дифракционный интеграл по поверхности поперечного сечения пучка S (2.21) может быть сведён посредством теоремы Грина (2.22) к криволинейному интегралу по контуру С границы области интегрирования S:
$jdx ~ Ъу Xd)> = У^Х + ^Х’ У^У (2'22)
В общем случае поверхность S может иметь произвольную форму. Скалярные функции Р(х, у) и Q(x, у) должны быть непрерывны и непрерывно -дифференцируемы в пределах области интегрирования S. Их удобно выбрать в