存在入射辐射时的 NLTE 偏振辐射转移边界条件
太阳与恒星天体物理
2015-06-17 v1
摘要
谱线和/或连续谱中存在散射的偏振非局部热动平衡(NLTE)辐射转移,可以 cast 为辐射场六个约化分量的所谓约化形式。在此形式体系中,源函数的六个约化分量是与角度无关的量。因此,这极大地减少了数值代码的存储需求。当介质被偏振入射辐射照射时,这种方法遇到了一个根本性问题,因为先验地无法将已知的(且可测量的)入射辐射 Stokes 参数与约化方程的边界条件联系起来。这个问题的根源在于,无法从其 Stokes 参数唯一地推导出辐射的约化分量(只有逆操作是明确定义的)。本文提出的方法旨在能够处理任意入射辐射场(偏振或非偏振)。在先前的工作中,曾使用一种针对入射辐射非偏振情况的边界条件暂设处理法。在本注记中,我们表明,通过将辐射场表示为直接透射辐射与所谓漫射辐射之和,可以在不对其性质做任何假设的情况下,严格地考虑入射辐射。漫射辐射场服从无入射辐射的转移方程,可以以约化形式求解。入射辐射的首次散射在源函数的六个约化分量中引入了初级产生项。一旦求解了漫射辐射场的约化偏振转移问题,即可计算其 Stokes 参数。我们对此类情况进行了数值计算,结果表明出射线偏振可能会受到入射辐射偏振的显著影响。
引用
@article{arxiv.1309.4160,
title = {Boundary conditions for NLTE polarized radiative transfer with incident radiation},
author = {Marianne Faurobert and Ivan Milic and Olga Atanackovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.4160},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in A&A with some revisions