В монографии изложены основы теории систем в оптике рассеивающих сред. Обсуждаются вопросы применения приближенных методов решения уравнения переноса излучения и метода Монте-Карло для описания каналов с рассеянием в оптико-электронных комплексах лазерного зондирования, локации, связи и в системах видения. Рассмотрены основные закономерности переноса одномерных и двумерных (изображения) оптических сигналов через однородные, стратифицированные, детерминированные и случайно-неоднородные атмосферно-оптические каналы. Особое внимание уделено исследованию влияния микрофизических свойств дисперсных сред на характеристики каналов с рассеянием. В рамках малоуглового приближения теории переноса рассмотрены вопросы оптической диагностики дисперсного состава и пространственной структуры рассеивающих сред. Для научных сотрудников, аспирантов, инженеров, студентов по специальностям "оптика рассеивающих сред", "разработка оптико-электронных комплексов".

В учебном пособии излагается теория рассеяния оптических волн отдельными частицами и основные закономерности рассеяния, которые следуют из результатов физических и численных экспериментов. Рассматриваются теория однократного и многократного рассеяния оптических волн системой частиц и основные закономерности переноса излучения. Наряду с традиционными вопросами переноса излучения (оптической энергии) обобщаются результаты исследований по переносу оптического изображения, оптической локации и флуктуациям поля и интенсивности. Приводятся сведения об основных свойствах атмосферного аэрозоля, его источниках и процессах, обуславливающих изменение микрофизических характеристик. Подробно рассматриваются вопросы распространения оптического излучения в атмосферном аэрозоле. При этом в сжатой форме излагаются результаты исследований по рассеянию оптических волн несферическими, неоднородными, анизотропными частицами. Обобщаются результаты по таким современным разделам оптики дисперсных сред, как оптика спеклов, электрооптические эффекты при аэрозольном рассеянии, учет рассеянного аэрозолем солнечного излучения при аэрокосмических наблюдениях. Учебное пособие предназначено для студентов (бакалавров и магистров) и аспирантов физических факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере. Представляет интерес также для преподавателей специальных дисциплин по направлению «Оптотехника» и молодых специалистов, занимающихся разработкой или использованием оптических методов для изучения атмосферы, океанов и диугих рассеивающих сред.

Монография посвящена разработке точных и приближенных численно-аналитических методов моделирования скалярных и векторных полей излучения в средах большой оптической толщины, в том числе в полубесконечных плоских средах при многократном неизотропном рассеянии. Большое внимание уделено аналитическому исследованию асимптотических режимов и угловой структуры внутренних полей диффузного излучения в таких средах. Вводятся новые понятия теории многократного неизотропного рассеяния света - фотометрические и поляриметрические инварианты поля излучения, для определения которых получены точные линейные сингулярные интегральные уравнения. Рассматриваются прямые и обратные задачи теории переноса излучения, связанные с восстановлением полного набора оптических параметров исследуемых сред на основе спектральных измерений их коэффициентов отражения в видимой области спектра X=0.400-0.800 мкм. Изложенные методы и полученные результаты применяются для численного имитационного моделирования скалярных и векторных полей излучения в земной и планетных облачных атмосферах в интересах решения задач прикладной спектроскопии и атмосферной оптики. Для специалистов в области теории переноса излучения, физики планетных атмосфер, астрофизики и оптики природных сред, студентов и аспирантов геофизических и астрофизических специальностей.