В настоящее время в различных научных исследованиях большое внимание уделяется распространению света в стохастических средах и материалах. Например, моделирование распространения света в таких средах используется в биологии и медицине, физике атмосферы и океана, а также при разработке и проектировании различных оптических устройств и элементов. При этом возникает необходимость определить параметры, описывающие рассеяние света в реально существующей среде, для их дальнейшего использования в моделировании. Настоящая работа посвящена детальному описанию процедуры вычисления параметров объемного рассеяния на основе стандартных измерений на измерительной установке, разработанной и построенной в ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. В основе вычисления используются простые и достаточно ясные физический и математические принципы. В статье предложена процедура вычисления таких параметров с помощью лучевой трассировки. В результате применения этой процедуры в спектральном представлении были вычислены параметры объемного рассеяния для реальных образцов. Результаты вычислений были проверены с помощью моделирования световых характеристик виртуальных моделей реальных образцов. Показано, что достигнутая точность вычислений соответствует декларированной точности измерительной установки.

моделирование освещенности, стохастическая среда, объемное рассеяние, трассировка лучей, оптические измерения

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Поздняков Сергей Георгиевич,  ,  orcid.org/0000-0003-2090-8035,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Ершов Сергей Валентинович,  ,  orcid.org/0000-0002-5493-1076,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Волобой Алексей Геннадьевич,  ,  orcid.org/0000-0003-1252-8294,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Денисов Евгений Юрьевич,  ,  orcid.org/0000-0002-0614-9100,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Потемин Игорь Станиславович,  ,  Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики