|
ilmakeha-l [ät] ursa.fi
viestiarkisto
Tämä ilmakeha-l [ät] ursa.fi-listan viestiarkisto. Huomaa,
että voit vastata viesteihin tältä sivulta ainoastaan, jos olet jo
liittynyt listalle.
» Listan/viestin loppuun
> From: Timo Nousiainen
> Sent: 15. syyskuuta 2005 11:36
> To: Jarmo Moilanen
> Cc: halo-l_at_ursa.fi
> Subject: Re: [halo-l] Keinovalohalo?
>
> On Thu, 15 Sep 2005, Jarmo Moilanen wrote:
>
> > Kehä voi syntyä myös pienistä jääpartikkeleista, mutta se lasketaan
> > kehäksi, koska kyseessä on sironnan aikaansaama ilmiö. Haloissa valo
> > heijastuu tai taittuu jääkiteissä. Toki, väljästi tulkittuna sitäkin
> > voi sanoa siroamiseksi, mutta tarkemmin ottaen siroaminen on eri asia
> > ja tapahtuu vain tarpeeksi pienissä partikkeleissa. Jos taas
> > ideaalinenkin jääkide on liian pieni, ei synny haloa kun valo siroaa
> > siitä eikä taitu tai heijastu kuten sen halon syntyminen edellyttäisi.
>
> Sirontatutkijana esittäisin tästä eriävän mielipiteeni.
> Asiaan liittyvä terminologia on kyllä erinomaisen kirjavaa
> eri aloilla, mutta mielestäni selkein jako on sellainen että
> sironta on yleisnimi joka sisältää erikoistapauksina nämä
> heijastumiset ja taittumiset. Yksi peruste tälle on se, että
> jos asiaa tarkastellaan ihan fundamentaalisella tasolla
> aineen ja sähkömagneettisen säteilyn vuorovaikutuksena,
> saadaan nämä heijastukset ja taittumiset ulos teoriasta
> erikois- tapauksina, mutta niiden syntymekaniksi on ihan sama
> kuin vaikkapa molekyylien aiheuttaman sironnankin
> tapauksessa. Ne vain ilmenevät eri tavalla suuressa mittakaavassa.
>
> Eli periaatteessa voi rakentaa tietokonemallin niin että
> hiukkanen koostuu yksittäisistä atomista/molekyyleistä (joita
> kutsun lyhyesti dipoliksi) ja ratkaisee sironnan erikseen
> kullekin dipolille. Kunkin dipolin sirottama säteily siroaa
> myös kaikista muista dipoleista. Jos hiukkanen koostuu vain
> yhdestä dipolista, saadaan ns. molekylaarinen sironta eli
> Rayleigh- sironta, mutta kun dipolien määrää lisätään niin
> että hiukkasesta tulee paljon aallonpituutta suurempi,
> saadaan sirontakuvio joka muistuttaa hyvin paljon sitä mitä
> saataisiin yksinkertaisella heijastukseen ja taittumiseen
> perustuvalla säteenseurannalla.
>
> Säteenseurannassahan yksinkertaistetaan tilannetta mm. siten
> että valonsäteillä ei ole aaltoluonnetta. Se että näin
> voidaan tehdä perustuu nimenomaan siihen että hiukkanen on
> paljon aallonpituutta suurempi.
> (voidaan ajatella että vaihetekijällä on tällöin merkitystä
> vain lokaalisti, mutta kun katsotaan hiukkasen eri osien
> välisiä vuorovaikutuksia, jokaisesta "osasta" siroaa niin
> paljon eri vaiheita että ne keskiarvoistuvat pois).
> Yksinkertaistuksella saadaan malli joka on erittäin paljon
> nopeampi kuin "tarkka" fysikaalinen malli, mutta toimii silti
> pääsääntöisesti erittäin hyvin.
>
> Tämän pitkähkön sepustuksen nojalla esittäisin että
> pitäisimme sirontaa yleiskäsitteenä joka sisältää kaikki
> erikoistapaukset kuten molekylaarisen sironnan, diffraktion
> (taipuminen), heijastuksen ja taittumisen. Fysiikka on
> kuitenkin ilmiöissä pohjimmiltaan sama, vain ilmenemisasu on
> erilainen.
>
> (kuriositeettina mainittakoon että ylläolevakin on vain ns.
> klassisen elektrodynamiikan tulkinta asiasta, eli ei huomioi
> kvantti-ilmiöitä.
> Periaatteessa kvanttielektrodynamiikka (QED) kuvaisi valon ja
> aineen vuorovaikutuksen vielä tarkemmin. Vaikuttaa kuitenkin
> vahvasti siltä ettei edes sirontatutkijan tarvitse osata
> QED:tä leipänsä eteen :-)
>
>
> --
> Timo Nousiainen
> University of Helsinki
> Department of Physical Sciences
> P.O. Box 64
> FIN-00014 University of Helsinki
> Tel: 358-9-19151064
> Fax: 358-9-19150860
>
>
|