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求解矢量辐射传输方程的有限体积法研究

作　者: 李俊
导　师: 阮立明
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 工程热物理
关键词: 偏振矢量辐射传输方程有限体积法
分类号: TK124
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着空间遥感探测,气溶胶粒子反演、生物组织成像等技术的发展,对于辐射传输计算的精度提出了更高的要求。传统的辐射传输计算使用的是标量的辐射传输方程,将光当作一个标量来处理。但是由于没有考虑到光的偏振特性,这种研究方法不能完全精确地描述光在介质中的传输过程。为了准确、完备地描述光在介质中的传输,我们引入了矢量辐射传输方程。它通过四个斯托克斯量来描述光的状态,并研究了这四个量是如何在介质中进行传输。在热辐射传输计算时,目前人们对热辐射的偏振效应还没有引起足够的重视,本文将通过对偏振以及矢量辐射传输理论的介绍,希望大家对此有一个新的认识。本文的主要研究内容有:1.介绍了偏振产生的原理以及矢量辐射传输方程的基本理论;2.将有限体积法推广到了矢量辐射传输计算中,提出了求解矢量辐射传输方程的矢量有限体积法并建立了相应的数学模型,编制了一维的求解矢量辐射传输方程的计算程序,通过与大量文献数据的对比,验证了模型的准确性;3.比较并分析了考虑偏振的矢量有限体积法程序与不考虑偏振的有限体积法程序计算时的相对误差。针对不同光学厚度、不同圆周角、不同反照率、以及不同的入射偏振光等条件对误差的影响。并对是否考虑偏振的有限体积法的计算效率进行了分析。

求解矢量辐射传输方程的有限体积法研究

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