Моделювання проходження світла через напівпрозорі середовища

Abstract

Оскільки моделювання розповсюдження світла в середині напівпрозорих середовищ за допомогою звичайних методів має доволі значну похибку, потрібно розробити та узагальнити математичну модель що врахує всі процеси які впливають на розповсюдження світла в неоднорідних або напівпрозорих середовищах. Але враховуючи всю варіативну різноманітність середовищ важливо зауважити що для кожного окремого випадку варто розробляти індивідуальну математичну модель, що повною мірою зможе описати процес проходження випромінювання у видимому, УФ і ІЧ спектрах. В даній роботі буде розглянуте середовище у вигляді прибережної зони водойми.

Since the simulation of light propagation within a semitransparent medium using conventional methods has a rather significant error, it is necessary to develop and generalize a mathematical model that will allow to take into account all processes affecting the propagation of light in an inhomogeneous or semitransparent medium. But taking into account all the variability of media, it is important to note that for each individual case, an individual mathematical model should be developed that will fully describe the process of radiation transmission in the visible, UV and IR ranges. In this paper, we consider the medium in the form of a coastal zone of a reservoir. In this paper, we analyze the radiation field in a layer of a semitransparent medium at the boundary of which collimated and nonclimining (diffuse) light flux falls. This model was used to calculate the radiation field in a reservoir, which is formed under the influence of the incident solar flux and radiation from the celestial vault. To solve the problem, an approach based on a modified method of average flows (AF-method) is considered. This method by its wide possibilities for taking into account the optical properties of the medium and boundaries along with the relative simplicity of the numerical algorithm. For solving the problem was proposed the S-transformation method, as another algorithm.