SLIDE 5 Derivation of RT Equations #2
Classical, macroscopic, and phenomenological derivation
5
3 3 4
工 ( 輿 , t ; n , ・ )
FOUNDATIONSOFRADIATIONHYDRODYNAMICS
工(x+△x,t+△t;n,y) 皿g.76.1Pencilofradiationpassingthroughamaterialelement.
B e c a u s e s i s a c o o r d i n a t e
n d e p e n d e n t p a t h l e n g t h , ( 7 6 . 3 ) a l ) p l i e s i n a r b i t
丿 a r y c o o r d i n a t e s y s t e m s , I : ) 1 ’ o v i d e d w e u s e a n a l ) 1 ) r o p r i a t e e x p r e s s i o n t o e v a l u a t e ( ∂ / ∂ s ) . T h e d e r i v a t i o n j u s t g i v e n o f t h e t r a n s f e r e q u a t i o n i s d a s s i c a l , m a c r o s
o p i c , a n d p h e n o m e n o l o g i c a l i n c h a r a c t e r . l t o m i t s r e f e r e n c e t o s u c h i m p o r t a n t p h e n o m e n a i l s p o l a r i z a t i o n , d i s p e r s i o n , c o h e r e n c e , i n t e r f e r e n c e , a n d q u a n t u m e f e c t s , n o n e o f w h i c h a r e c o r r e c t l y d e s c r i b e d b y ( 7 6 . 3 ) . A n e x c e l l e n t d i s c u s s i o n o f t h e a p p r o ) c i m a t i o n s i n h e r e n t i n , a n d t h e v a l i d i t y o f , t h e c l a s s i c a 1 1 ‘ a d i a t i v e t l ° a n s f e r ( 5 q u a t i o n i s g i v e n i n ( P 3 , 4 7
9 ) . G o o d d i s c u s s i o n s o f t h e t r a n s f e r e q u a t i o n f r o m t h e p o i n t o f v i e w o f q u a n t u m f i e l d t h e o r y a r e が v e n i n ( H I ) , ( L : 1 . ) , ( L 2 λ ( L 3 ) , ( 0 1 ) . Themathematicalexpressionfor(∂/∂s)dependsongeometry.lnCar- t e s i a n c o o r d i n a t e s ま ゜ 郎 だ 十 ② 訂 十 ( だ ) だ ゜ n , £ + n y ; j 7 十 n , £ , ( 7 6 . 4 ) w h e r e ( n x , 馬 。 n z ) a r e c o m p o n e n t s o f t h e u n i t v e c t o r n a l o n g t h e d i r e c t i o n o f p r o p a g a t i o n . T h e t r a n s f e r e q u a t i o n i s t h e n ( 贈 尋 ) ( ∂ / ∂ 1 ) 十 ( n ・ ▽ ) ] f ( x , 1 ; n , p ) = ・ r l ( x , 1 ; n , p )
( x , t ; n , p ) 1 ( x , t ; n , y ) 。 ( 7 6 . 5 ) F o r a o n e
i m e n s i o n a l p l a n a r a t m o s p h e r e , ( 7 6 . 5 り e d u c e s t o ( 嶺 三 ) ( ∂ / ∂ 1 ) + 1 1 . ( i ) / ∂ z ) ] 1 ( z , 1 ; 1 1 , 1 ・ ) = 7 1 ( z , 1 ; 1 1 , 1 ・ )
( z , 1 ; 1 4 。 l z ) f ( 4 1 ; μ , l z ) 。 ( 7 6 . 6 ) a n d f o r s t a t i c m e d i a o r s t e a d y n o w s t h e t i m e d e r i v a t i v e c a n b e d r o p p e d , y i e l d i n g μ [ ∂ 1 ( z ; μ , l z ) / ∂ z ] = ・ y l ( z ; μ , p )
・ ( z ; μ , l j ) 1 ( z ; μ , p ) 。 ( 7 6 . 7 ) l f t h e o p a c i t y a n d e n l i s s i v i t y a r e g i v e n , ( ’ 7 6 . 7 ) i s a n o r d i n a r y d i f ( 5 1 ’ e n t i a l e q u a t i o n , w h i l e ( 7 6 . 6 ) i s a p a r t i a l d i f i e r e n t i a l e ・ 4 u a t i o n . l f s c a t t e r i n g t e r m s
[I (x + ∆x, t + ∆t; n, ν) − I (x, t; n, ν)] dSdtdωdν = 1 c ∂I (x, t; n, ν) ∂t + ∂I (x, t; n, ν) ∂s
1 c ∂I (x, t; n, ν) ∂t + ∂I (x, t; n, ν) ∂s = η (x, t; n, ν) − χ (x, t; n, ν) I (x, t; n, ν) = [η (x, t; n, ν) − χ (x, t; n, ν) I (x, t; n, ν)] dsdSdtdωdν
Friday, September 14, 12