Обложка Шутов А.М. Методы оптической астрополяриметрии
Id: 286088
579 руб.

Методы оптической астрополяриметрии. Изд. стереотип.

URSS. 2022. 232 с. ISBN 978-5-9710-9676-4.
Типографская бумага
  • Мягкая обложка

Аннотация

На базе разработанных автором быстродействующих поляриметрических приборов рассмотрены цели, задачи и методика современных исследований нестационарных процессов, протекающих на Солнце, Луне, различных объектах Солнечной системы, звездах, в межзвездной среде, Галактике и внегалактических объектах. Обсуждается необходимость и перспективы дальнейшего развития этих важнейших исследований современной астрофизики.

Для астрономов-исследователей, научных... (Подробнее)


Содержание
Предисловие5
Глава I Методы описания поляризованных оптических полей6
1.1. Поляризационные параметры флуктуирующего оптического излучения6
1.2. Статистическая интерпретация частично поляризованного излучения10
1.3. Распространение оптического излучения в анизотропной среде13
1.4. Распространение оптического излучения в неоднородной среде20
Глава II Приборы для поляриметрических исследований22
2.1. Оптические анализаторы поляризации22
2.2. Фазосдвигатели43
2.3. Оптические схемы устройств измерения вектора Стокса53
2.4. Стокс-поляриметрический модуль на кристаллах ДКДР64
Глава III Автоматизированные устройства интегральной поляриметрии70
3.1. Методика поляризационных измерений70
3.2. Стокс-поляриметр74
3.3. Стокс–поляриметр с акустооптическим разделением каналов76
3.4. Стокс-эллипсометр78
Глава IV Автоматизированные устройства панорамной поляриметрии82
4.1. Принцип модульного построения видеополяриметров82
4.2. Способ измерения поляризационных параметров флуктуирующих оптических полей83
4.3. Видеополяриметры89
4.4. Стокс-поляриметр с использованием ПЗС101
4.5. Стокс-поляриметр со сканирующим приёмником изображения105
Глава V Поляризационно-оптические методы и приборы для измерения магнитных полей109
5.1. Теоретические основы методов измерения магнитных полей109
5.2. Методы измерения магнитных полей114
5.3. Устройства для измерения магнитных полей115
Глава VI Устройства для калибровки стокс-поляриметров120
6.1. Стокс-калибратор I120
6.2. Стокс-калибратор II123
6.3. Универсальные поляризационные осветители125
Глава VII Эксплуатационные характеристики устройств поляриметрии129
7.1. Выбор режима работы фотоэлектронных умножителей129
7.2. Фотоприёмники ПЗС134
7.3. Разрешающая способность и чувствительность устройств панорамной фотометрии137
7.4. Ошибки измерения параметров поляризации139
Глава VIII Использование компьютеров при проведении поляриметрических исследований142
8.1. Определение параметров Стокса142
8.2. Определение распределений параметров Стокса143
8.3. Определение параметров вектора Стокса методом наименьших квадратов147
8.4. Моделирование работы поляриметрических устройств149
Глава IX Проблемы исследования флуктуаций поляризации оптического излучения космических объектов154
9.1. Анализ причин возникновения и изменения состояния поляризации154
9.2. Поляризационные исследования в астрофизике158
Заключение192
Библиография193
Приложения I. Исторические сведения о развитии поляриметрии211
II. Наиболее часто употребляемые матрицы Мюллера215
III. Функции Бесселя217
IV. Соотношения между единицами измерения степени поляризации219
V. Показатели преломления и коэффициенты поглощения для СаСО3220
VI. Электрооптические и оптические свойства кристаллов класса 42m223
VII. Метод наименьших квадратов224

Предисловие

Для настоящего времени характерен высокий темп развития и совершенствования автоматизированных методов и устройств оптической астрополяриметрии. Этому, в значительной степени, способствуют различные технические достижения, и, прежде всего, развитие оптоэлектроники, а также возможность использования в практике измерений современных быстродействующих персональных компьютеров. Широкая модернизация астрополяриметрии вызвана возрастающей необходимостью исследования самых разнообразных по своей природе астрономических объектов, поляризационные параметры оптического излучения от которых характеризуются пространственно-временной нестабильностью. При этом, особенно актуальна разработка новых методов и устройств панорамной астрополяриметрии, с помощью которых возможно выделять и визуализировать результаты исследований оптических полей протяженных объектов с флуктуирующей поляризацией.

Использование таких методов и устройств позволяет перейти от измерения локальных или интегральных поляризационных характеристик исследуемых объектов к измерению непрерывных распределений поляризации, установить корреляции между их различными оптическими характеристиками и, таким образом, получить обширную информацию о структурных особенностях объектов излучения, о свойствах взаимодействующих с излучением среды и изменениях, происходящих с ними в реальном масштабе времени.

В большом количестве публикаций, посвященных астрополяриметрическим исследованиям, часто приводятся полученные научные результаты и их теоретическая интерпретация без описания используемых новых методов и основанных на них поляриметрических приборов. Существует всего несколько изданий, в которых были бы достаточно полно рассмотрены задачи и проблемы современной астрополяриметрии. В связи с этим, целью предлагаемой монографии является попытка автора восполнить существующий пробел. При ее создании были использованы многочисленные материалы отечественных и зарубежных публикаций, статьи и описания изобретений, в разработке которых автор принимал участие.

Книга состоит из девяти глав, она написана так, чтобы ее читатель имел возможность получить наиболее полное представление о различных аспектах современной астрополяриметрии. При этом, в восьми из них описаны современные методы и устройства используемые в астрополяриметрии, в девятой -- обзорной, рассмотрены проблемы исследования флуктуаций поляризации оптического излучения различных космических объектов. Автор надеется, что книга заинтересует астрономов-исследователей, научных работников и инженеров-оптиков, прямо или косвенно связанных с разработкой новых поляриметрических методов и приборов и будет полезна для студентов и аспирантов астрономических отделений и оптико-механических факультетов ВУЗов.

Автор весьма признателен своим коллегам по совместной работе В.Б.Быстранову, А.Д.Овчинникову за обсуждение содержания издания, разработку отдельных поляриметрических устройств, и особенно главному научному сотруднику ИКИ РАН, доктору физико-математических наук Л.В.Ксанфомалити за полезные замечания по тексту и поддержку при написании монографии.


Об авторе
Шутов Альберт Михайлович
Доктор технических наук, автор многих изобретений, патентов и статей. Область научных интересов — методы и приборы для исследования космических объектов с изменяющейся поляризацией оптического излучения. Работал преподавателем на кафедре квантовой и прикладной физики Нижегородского технического университета. В настоящее время — профессор кафедры астрономии и истории естествознания Нижегородского педагогического университета.