Гринько Є. С. Моделювання розсіювання світла планетними реголітами

В дисертаційній роботі за допомогою комп'ютерного моделювання вивчаються закономірності розсіювання неполяризованого світла частинками, більшими за довжину хвилі та напівнескінченними середовищами, складеними такими частинками. Розроблено алгоритми та програмні засоби для розрахування оптичних властивостей частинок будь-якої форми та порошкоподібних середовищ у наближенні геометричної оптики. Розглядаються основні механізми розсіювання, які формують оптичні властивості планетних реголітів: тіньовий ефект, одночасткове і багаторазове розсіювання. Моделювання тіньового ефекту показало, що сильне зворотне розсіювання, типове для поверхонь планет, спостерігається тільки у першому порядку. Існує невеликий вплив форми частинок на відбивну здатність середовища. За результатами досліджень продемонстровано якісну схожість кутових залежностей елементів матриці розсіювання для деформованих кубів, сфер і сфероїдів, які грубо апроксимовані за допомогою плоских граней. Властивості розсіювання таких частинок наближаються до властивостей частинок випадкової форми. Побудовано чисельну модель переносу випромінювання в щільному тривимірному порошкоподібному середовищі. За її допомогою перевірено точність одновимірної моделі спектрального альбедо (Shkuratov et al. 1999). За умови нормального падіння світла не виявлено зворотного розсіювання і від'ємної поляризації для середовищ, складених напівпрозорими частинками випадкової форми. Властивості, типові для ізольованих сфер та кубів, виявляються і у випадку щільних середовищ навіть при консервативному розсіюванні. Виявлено відкритий раніше експериментально другий максимум поляризації на великих фазових кутах для середовищ, складених частинками випадкової форми.