Отражение лучистой энергии от нестационарной стохастической среды

Abstract

Рассмотрена нестационарная задача диффузного отражения излучения от случайно-неоднородной (стохастической) среды. Учитывается время, затраченное квантом в пути, а также время нахождения атома в возбужденном состоянии. Предполагается, что в среде происходят флуктуации электронной концентрации, температуры электронной под-системы. В этом случае вероятность переизлучения поглощенного фотона является случайной величиной в каждой точке среды, т. е. является случайным полем. Математически целесообразно считать, что вероятность переизлучения фотона в элементарном акте рассеяния является регулярной функцией от некоторого параметра u, который является случайным полем. В частности, рассматривается случай, когда u является гауссовским полем. При сделанных предположениях методом сложения слоев получено замкнутое уравнение относительно условной вероятности отражения излучения от среды при условии, что на границе среды параметр u принимает данное значение. Установлено общее правило учета флуктуаций вероятности переизлучения кванта при составлении уравнения относительно условной вероятности отражения.

Nonstationary problem of diffuse reflection of emission from randomly inhomogeneous (stochastic) medium is considered. The time periods of quantum being on the way and being in excited state are also taken into account. It is assumed that fluctuation of electronic concentration and the temperature of electronic sub-system occur in medium. In this case probability of reemission of absorbed photon is a random value in every point of medium, i. e. it is a random field. It is mathematically advisable to consider that probability of photon re-emission in elementary scattering act is a regular function of some parameter u which is the random field. Particu­larly the case is considered when u is Gaussian field. After making an assumption and using the method of layer addition a closed equation in conditional probability of reflection of emission from medium is obtained, with the assumption that parameter u on the medium boundary takes on a given value. The general rule is established of taking into account fluctuations of the prob­ability of quantum re-emission during equating in conditional probability of reflection.