Вышедшие номера
О сфероидальной модели рассеяния света несферическими частицами
Переводная версия: 10.1134/S0030400X19040076
РФФИ, 16-02-00194
РФФИ, 18-52-52006
Фарафонов В.Г. 1, Ильин В.Б. 1,2,3, Прокопьева М.С. 2, Тулегенов А.Р.1, Устимов В.И.1
1Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
3Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: ilin55@yandex.ru
Выставление онлайн: 20 марта 2019 г.

Построена сфероидальная модель для решения проблемы рассеяния света несферическими частицами. Полуоси модельного сфероида определяются исходя из равенства объемов, а также равенства отношений продольных и поперечных размеров исходной частицы и модели, что обеспечивает близость их оптических свойств. Данный подход был применен к вытянутым и сплюснутым параллелепипедам, цилиндрам и конусам с отношениями большего размера к меньшему, равными 2 и 10. Направление распространения падающей плоской волны ТЕ- или ТМ-типа было либо параллельным, либо перпендикулярным к оси симметрии частиц и модельного сфероида. Размер частиц определялся безразмерным параметром x_v = 2 π r_v/λ, который зависит от объема частицы, так как rv представляет собой радиус эквиобъемного шара. При расчетах данный параметр менялся от малых величин до достаточно больших x_v = 10. Область применимости модели определялась сравнением результатов численных расчетов по строгим методам разделения переменных для сфероидов и дискретных диполей для других несферических частиц. Показано, что область применимости модели для параллелепипедов, цилиндров и конусов достаточно широка для разных параметров задачи, в частности, если параметр x_v ≤ 6 , то относительная погрешность модели не превышает 10--15%. В значительной степени это связано с тем фактом, что первый максимум зависимости факторов рассеяния Qsca от x_v оказывается сходным для частиц разной формы, аппроксимируемых одним модельным сфероидом. -18
  1. Борен К., Хаффмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 660 с
  2. Mishchenko M.I., Hovenier J.W., Travis L.D. Light Scattering by Nonspherical Particles. San Diego: Academic Press, 2000. 690 p
  3. Mishchenko M.I. Electromagnetic Scattering by Particles and Particle Groups. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2014. 435 p
  4. Rother T., Kahnert M. Electromagnetic Wave Scattering on Nonspherical Particles. Berlin: Springer, 2014. 360 p
  5. Stegmann P.G. Light Scattering by Non-Spherical Particles. Darmstadt: Techn. Univ. Darmstadt, 2016. 172 p
  6. Mishchenko M.I., Zakharova T.N., Khlebtsov N.G., Videen G., Wriedt T. // J. Quant. Spectrosc. Rad. Transf. 2017. V. 202. P. 240
  7. Yurkin M.A., Mishchenko M.I. // Phys. Rev. A. 2018. V. 97. P. 043824
  8. Dubovik O., Sinyuk A., Lapyonok T., Holben B.N., Mishchenko M. et al. // J. Geophys. Res. Atmosph. 2006. V. 111. P. D11208
  9. Merikallio S., Lindqvist H., Nousiainen T., Kahnert M. // Atmosph. Chem. Phys. 2011. V. 11. P. 5347
  10. Liu L., Mishchenko M.I. // J. Quant. Spectrosc. Rad. Transf. 2006. V. 101. P. 488
  11. Matrosov S.Y. // J. Atmosph. Ocean Techn. 2015. V. 32. P. 865
  12. Nousiainen T., Kahnert M., Lindqvista H. // J. Quant. Spectrosc. Rad. Transf. 2011. V. 112. P. 2213
  13. Min M., Hovenier J.W., de Koter A. // Astron. Astrophys. 2003. V. 404. P. 35
  14. Sihvola A. // J. Nanomater. 2007. V. 2007. P. 45090
  15. Фарафонов В.Г., Ильин В.Б., Устимов В.И., Тулегенов А.Р. // Опт. и спектр. 2017. Т. 122. N 3. С. 506
  16. Фарафонов В.Г., Устимов В.И., Прокопьева М.С., Тулегенов А.Р., Ильин В.Б. // Опт. и спектр. 2018. Т. 125. N 6. С. 800
  17. Asano S., Yamamoto G. // Appl. Opt. 1975. V. 14, P. 29
  18. Фарафонов В.Г. // Дифференц. уравн. 1983. Т. 19. С. 1765
  19. Voshchinnikov N.V., Farafonov V.G. // Astrophys. Space Sci. 1993. V. 204. P. 19
  20. Purcell E.M., Pennypacker C.R. // Astrophys. J. 1973. V. 186. P. 705
  21. Draine B.T. // Astrophys. J. 1988. V. 333. P. 848
  22. Draine B.T., Flatau P. // J. Opt. Soc. Am. A. 1994. V. 11. P. 1491
  23. Yurkin M.A., Hoekstra A.G. // J. Quant. Spectrosc. Rad. Transf. 2011. V. 112. P. 2234

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.