Е.В. Петрова (отд. 53)

Цикл работ (2 статьи) по исследованию рассеивающих свойств агрегатных частиц в приложении к реголиту и кометной пыли

Данные работы продолжают начатые автором (в сотрудничестве с коллегами из Украины и Германии) в 2000 г. исследования оптических свойств агрегатных частиц в приложении к интерпретации измерений интенсивности и поляризации света, рассеянного реголитом безатмосферных небесных тел и кометной пылью.

(1)

E.V. Petrova, V.P. Tishkovets, K. Jockers

Modeling of opposition effects with ensembles of clusters: Interplay of various scattering mechanisms

Icarus 188 (2007) 233-245

Несмотря на то, что исследования явлений, наблюдаемых в яркости и поляризации вблизи оппозиции у различных небесных тел и лабораторных образцов, проводятся уже в течение многих лет, объяснить их полностью пока не удается. Наиболее часто в этой связи рассматриваются эффекты скрытия теней и когерентного обратного рассеяния. В данной работе обсуждается влияние еще одного механизма рассеяния – интерференции и взаимодействия рассеивателей в ближнем поле – на интенсивность и поляризацию света, рассеянного сложными ансамблями частиц на малых фазовых углах. Исследован вклад различных механизмов в процесс рассеяния реголитом, который моделируется ансамблем кластеров, сравнимых по величине с длиной волны. Мы рассматривали плотно упакованные кластеры, однако изменяли плотность упаковки всего ансамбля, т.е. расстояния между кластерами. Данное моделирование подтвердило, что фазовые зависимости интенсивности и поляризации света, рассеянного сложными структурами в области обратного рассеяния, определяются главным образом взаимодействием (1) конструктивной интерференции волн, распространяющихся от частицы к частице ансамбля по одним и тем же путям, но в противоположных направлениях, и (2) эффекта ближнего поля, обусловленного неоднородностью световых волн в непосредственной близости от составляющих ансамбль частиц. Первый механизм работает наиболее эффективно в разреженных ансамблях, в то время как второй проявляет себя в более компактных структурах, состоящих из рассеивателей, размеры которых и расстояния между которыми сравнимы с длиной волны. Разделить количественно вклады этих механизмов при моделировании трудно, еще труднее сделать это с помощью измерений. Однако объяснить ряд наблюдений, особенно наблюдения объектов с низким и средним альбедо, возможно только с привлечением эффекта ближнего поля.

(2)

E.V. Petrova, V.P. Tishkovets, K. Jockers

Reply to the comment by Yu.G. Shkuratov and E.S. Zubko “On a mechanism of negative polarization of light scattered by particulate clusters”

Icarus (2007), принято к публикации

Шкуратов и Зубко критикуют нашу статью (Petrova et al. 2007, “Modeling of opposition effects with ensembles of clusters: Interplay of various scattering mechanisms”), вышедшую недавно в журнале Icarus. В данной работе мы приводим доказательства того, что представленные этими авторами экспериментальные данные и модельные вычисления не противоречат концепции эффекта ближнего поля как одного из механизмов рассеяния, рассматриваемых в нашей работе.