Матрица рассеяния и матрица Стокса

Матрица рассеяния и матрица Стокса [c.43]

Матрица рассеяния связывает вектор Стокса падающего излучения с вектором рассеянного, причем оба вектора должны относиться к внутренним базисам (83) и (84). В случае изотропной среды она может зависеть только от угла рассеяния, т. е. от л.. [c.266]

Из теории Ми следует, что ансамбль частиц, состоящих из идеальных сфер, при рассеянии строго назад должен сохранять состояние поляризации, присущее пучку возбуждающего излучения. Например, если лазерное излучение линейно поляризованно в какой-то плоскости, то и однократно рассеянное в направлении 180° поляризованно в этой же плоскости. Возможное изменение состояния поляризации за счет конечного значения угловых апертур приемника и передатчика в системах лазерной локации, как правило, пренебрежимо мало из-за малости апертур. Поэтому наблюдающаяся в экспериментах деполяризация однократно рассеянного излучения обусловлена отклонением формы частиц от сферической. Если оптические свойства аэрозоля вдоль трассы зондирования остаются неизменными, то такой же должна оставаться деполяризация однократно рассеянного излучения, поскольку в этом случае отношение второй компоненты вектора Стокса к первой зависит лишь от отношения соответствующих компонент матрицы рассеяния и не зависит от оптической толщи. [c.96]

Задача этого проекта состоит в получении статистически обеспеченных данных о вертикальных профилях всех четырех компонент вектор-параметра Стокса с применением ранее созданной уникальной методологии. С использованием рядов наблюдений матрицы обратного рассеяния далее предполагается проведение поиска прогноза матрицы рассеяния и микрофизических характеристик аэрозольного ансамбля частиц по данным о матрице обратного рассеяния. [c.209]

Первое слагаемое в первом равенстве описывает первичные источники, причем в них могут входить и внешние, и внутренние источники, как и в скалярном случае. Векторный аргумент ш заменяет два скалярных г], (р. Вид фазовой матрицы X определяется тем, что сначала параметры Стокса падающей волны преобразуются от внешнего базиса к внутреннему, затем включается матрица рассеяния, а потом получающиеся параметры рассеянной волны во внутреннем базисе переводятся во внешний. [c.266]

Возникает вопрос, каковы будут параметры Стокса рассеянной волны Ьз, 23, Уз и Уз, если известны функции рассеяния и если падающая волна имеет произвольную поляризацию, а ее параметры Стокса равны /гг, и У,-. Такую связь можно найти, используя уравнения (2.74) и (2.82). Она выражается с помощью матрицы Стокса а размера 4X4 [42] [c.45]

Рассеяние произвольной частицей (разд. 4.41) определяет преобразование, применяемое к амплитуде падающей волны и дающее амплитуды рассеянной волны. Роль матрицы А выполняет матрица преобразования 5. Соответствующее преобразование параметров Стокса можно получить из приведенных выше уравнений. Частицы сферической формы имеют матрицу рассеяния простейшего типа, в которой 5з(0) =54(6) =0. Соответ- [c.61]

Усложнение уравнения по сравнению со скалярным заключается не только в том, что на самом деле здесь не одно уравнение, а четыре. Основное усложнение — в выражении для вектора функций источников. Чтобы его написать, необходимо ввести понятие фазовой матрицы, играющей роль индикатрисы рассеяния скалярной теории. Для ее определения, как и для привязки параметров Стокса, необходимо определить поляризационные базисы. [c.264]

X4, называемая фазовой матрицей и связывающая параметры Стокса падающей волны 1(г, s, t ) с параметрами Стокса рассеянной волны, определенными для направлении s и t. Через е(г, S, t) обозначены параметры Стокса источника, которые описывают излучение в единичном телесном угле вблизи направления S. [c.184]

Здесь I, Q, и Я V — параметры Стокса для рассеянного света, смысл-которых разъяснен в разд. 5.13, а /о, Qo, и Уо — соответствующие параметры для падающего светового пучка. Матрица Р состоит из 16 компонентов, каждый из которых является вещественной функцией направлений падения и рассеяния. Первое из четырех уравнений, содержащихся в этом матричном соотношении, имеет вид [c.25]

Как видно из (2.92), параметры Стокса и в рассматриваемом случае равны нулю и, следовательно, при двукратном рассеянии облаком сферических частиц не происходит поворота плоскости поляризации, а степень эллиптичности рассеянного назад излучения равна нулю. Более того, количественный анализ показывает, что для жидкокапельных облаков плоскость преимущественной линейной поляризации двукратно рассеянного излучения совпадает с плоскостью поляризации зондирующего излучения, а перпендикулярно и параллельно поляризованные составляющие интенсивности отраженного излучения в определяющей степени зависят от матрицы рассеяния и параметров эксперимента ( , Ч ). Отмеченные поляризационные свойства двукратного рассеянного назад излучения широко используются для идентификации различных типов метеообразований в земной атмосфере [22]. В частности, экспериментальные исследования показывают, что степень деполяризации для атмосферных образований изменяется в широких пределах (от О до 1). Поэтому применение поляризационной селекции локационных сигналов обеспечивает получение дополнительной информации о параметрах среды. [c.86]

Информацию о связи поляризаций и фаз падающей рассеянной волн даёт матрица рассеяния. Применяются два типа матриц одни связывают векторные величины-амплитуды падающей и рассеянной вола, другие связывают тензорные величины — Стокса параметри или элементы квантовых матриц плотности падающего в рассеянного полей. Первые матрицы применяются для описания когерентного рассеяния, вторые — при описании Р. с, частично когерентных световых потоков или потоков с меняющейся степенью когерентности. В случае изотропного Р. с. матрицы рассеяния зависят только от угла между кик — угла рассеяния 0. [c.278]

Ясно, что в указанных задачах излучение в атмосфере не может иметь Крутовой поляризации и не может зависеть от азимута. Поэтому матрицу рассеяния вместе с матрицами поворота можно усреднить по азимуту, а поляризация может быть только линейной. За счет выбора поляризационного базиса можно исключить параметр Стокса и, так что выпадают два параметра Стокса. Вектор интенсивностей содержит только два параметра линейной поляризации [c.272]

Количоственпыми характеристиками способности вещества рассеивать свет служат 1) четырехрядная действительная матрица рассеяния (энергетическая) I), связывающая Стокса параметры (т. е. определенные ф-ции интенсивности) рассеянного и облучаюп.его световых пучков, или двухрядная комплексная (амплитудная) fr, связывающая напряженности их электрич. полой 2) поперечное сечение Р. с. частицей (или коэфф. Р. с. единицей объема или массы рассеивающей среды) о, характеризующее долю мощности светового nyi Ka, уносимую рассеянным светом 3) поперечное сечение (или коэффициент) экстинкции к, характеризующий ослабление облучающего частицу светового пучка за счет как рассеяния, так и поглощения света веществом. (Подробнее см. Оптика дисперсных систсм). [c.352]

Наиболее простой вид это уравнение имеет для сферических частиц, когда матрица рассеяния имеет всего четыре независимых компоненты. Конкретный расчет составляющих вектора Стокса за счет двукратного рассеяния для удаленного на расстояния L от локатора однородного рассеивающего слоя из сферических частиц (для жидкокапельного облака и плоскополяризованного излучения источника приводит к следующим формулам [c.86]

Рассеяние поляризованного света в оптике дисперсных сред, примером которых могут служить аэрозольные образования в атмосфере, удобно описывать с помощью векторов Стокса, цадаю-щего и рассеянного потоков и матрицы их взаимного преобразования 5 [6]. В этом случае имеет место соотношение [c.15]

Фазовую матрицу P(s, t s, t ) можно выразить следующим образом. В разд. 2.12 мы ввели матрицу Стокса о (s, х s, х), связывающую параметры Стокса рассеянной волны b(s, х) с параметрами Стокса падающей волны l (s, х), причем плоскость, определяемая векторами s и s, называется плоскостью рассеяния, а ось перпендикулярна этой плоскости. Для монохроматической волны эти величины сводятся к плотностям энергии рассеянной и падающей волн (Вт/м ). Мы можем определить параметры Стокса для лучевой интенсивности (Вт-м -стерад- -Гц- ) для цилиндрического объема с единичным сечением и длиной ds, содержащего pds частиц. При этом можно записать [c.184]

Рассмотрим переттсс поляризованного излучения в плоском слое. Будем предполагать, что среда изотропна рассеивеиющие частицы не ориентированы каким-то образом, а хаотичны. Тогда ослабление всех параметров Стокса за счет рассеяния происходит одинаково, т. е. это ослабление описывается не матрицей, а скалярным коэффициентом ослабления, точно таким же, как и в уравнении переноса для интенсивности. [c.263]

В оптических экспериментах по светорассеянию реальными дисперсными средами измерению доступны квадратичные функционалы от компонент электрического вектора поля излучения, что н обусловило введение в прикладную оптику параметров Стокса н функции безразмерной интенсивности рассеяния. Используя теперь матрицу оптических операторов W как аппарат исследования совокупности характеристик светорассеяния системами частиц, обратимся к анализу компонент вектора Стокса рассеянного света. Вместо матрицы 5 в (1.1) будем рассматривать матрицу 3 = . Ясно что матрица операторов взаимных преобразований элементов Dij останется той же, что и для элементов матрицы Для лолидисперсной системы сферических частиц преобразование (1.1). можно записать в следующем виде [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...