Фотометричні властивості поверхонь та частинок з передфрактальною структурою - Автореферат

Харківський національний університет ім. ФОТОМЕТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОВЕРХОНЬ та частинок з передфрактальною СТРУКТУРОЮРоботу виконано в Харківському національному університеті ім. Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, Яновський Володимир Володимирович, Інститут монокристалів НАН України, завідувач теоретичним відділом; кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник, Корнієнко Юрій Вячеславович, Інститут радіофізики й електроніки НАН України ім. З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету ім.У багатьох випадках, важливих із практичної точки зору, при розвязуванні задачі розсіювання можна обмежитися наближенням геометричної оптики. Його теоретичний опис зводиться до пошуку функції затінення, що характеризує при заданих кутах падіння і розсіювання світла частину одночасно і освітленої і видимої площі досліджуваної структури (як для шорсткої поверхні, так і для складної частинки). Відмінність полягає лише у тому, що функція розсіювання, крім тіньового ефекту, враховує ще й індикатрису розсіювання світла елементарними площадками. Це дає можливість вивчати фотометричні властивості ієрархічних структур, використовуючи принцип масштабної інваріантості індикатриси розсіювання світла поверхнями у наближенні геометричної оптики. Для досягнення зазначеної мети було необхідно вирішити такі задачі: використовуючи принцип масштабної інваріантості класичної фотометрії, одержати рівняння і його розвязання для співвідношень, що описують тіньовий ефект ієрархічної поверхні у загальному випадку, коли шорсткість на кожному рівні ієрархічності не є малою;Для передфрактальних поверхонь випадкової структури функція розсіювання залежить від двох параметрів, кумулятивного середньоквадратичного нахилу поверхні, r = m і - середньоквадратичного кута нахилу для однієї генерації рельєфу (m - кількість ієрархічних рівнів). З урахуванням цього виходить, що формула, яка може бути використана для опису розподілу яскравості по диску сферичного тіла (планети), поверхня якого має ієрархічний рельєф, має такий вигляд: . Дані відповідають випадкам ? = 180° (суцільні лінії) і ? = 0° (пунктирні лінії) для різних значень , при ? = 1 і ламбертівській початковій індикатрисі розсіювання. У першому випадку (у радарних термінах) - це моностатична функція розсіювання, коли фазовий кут ? = 0° (? = 0° при i = ?), параметр несуттєво впливає на одержані шляхом розрахунків результати дуже незначним чином; криві наближаються до значення i = e = 90° практично лінійно на відміну від другого випадку, коли ? = 180°. , (24) де l1 , l2 і l3 - шляхи, які світло проходить усередині знову утвореної (за рахунок перемасштабування) частинки до розсіювання у точці з координатами (шлях l1), після розсіювання у точці до розсіювання в точці (шлях l2) і після розсіювання у точці (шлях l3).У ній здійснено теоретичний опис тіньового ефекту стосовно до поверхонь і частинок з випадковою ієрархічною структурою. Проведено теоретичний опис тіньового ефекту на передфрактальних статистично нерівних поверхнях з будь-якою кількістю ієрархічних рівнів структури зі скінченною величиною середньоквадратичного кута нахилу на кожному рівні. Теоретично описано тіньовий ефект для випадку, коли поверхня на кожному ієрархічному рівні є однозначною з гаусівським розподілом висот. Установлено, що у деякому наближенні урахування засвічування тіней, створюваного багаторазовим розсіюванням на шорсткостях, може бути скомпенсоване відповідною зміною середньоквадратичного нахилу шорсткої поверхні. Показано, що численні оцінки параметра шорсткості планетних поверхонь, виконані з використанням широко відомої моделі Хапке, яка не враховує багаторазового розсіювання між елементами рельєфу поверхні, занижені і вимагають корекції.