Impact Spectropolarimetric Sensing

این کتاب از تعداد قابل توجهی از نتایج اصلی در زمینه طیف‌سنجی ضربه‌ای، عمدتاً برای مطالعات شعله‌های خورشیدی، و کاربردهای بالقوه مشهود این تکنیک در فیزیک محیطی، اخترفیزیک، و پلاسمای داغ ناشی می‌شود. این کتابی عملی است که مبانی نظری و اجرای این تکنیک جدید سنجش از دور بین رشته ای را تشریح می کند. یک پدیده اساسی برای سنجش طیفی قطبی ضربه، قطبش لایه های الکترونی مجموعه ای از ذرات آزاد اتمی (اتم ها، یون ها، مولکول ها) به دلیل برهم کنش برخورد است. برخوردهای آهسته در حضور ناهمسانگردهای داخلی در فضای سرعت نسبی در داخل هر محیط یونیزه، و همچنین بمباران یک گاز رقیق شده توسط پرتابه‌های سبک رسوب‌کننده سریع، به‌عنوان مکانیسم‌های قطبش ضربه اصلی به تفصیل تحلیل می‌شوند. سنجش قطب سنجی طیفی ضربه شامل روش های نظری پیشرفته فیزیک برخورد در ترکیب با اندازه گیری های پلاریمتری قابل اعتماد است. این تکنیک با سنجش کمی جدید انتقال انرژی به ناحیه بالایی کرومسفر در طول شراره های خورشیدی، با استفاده از مشاهدات طیف قطبی خورشیدی مبتنی بر زمین نشان داده شده است. جدا از اهمیت کلی اخترفیزیکی و خورشیدی-زمینی، یک شراره خورشیدی، درخشان‌ترین پدیده غیرحرارتی، کاندیدای خوبی برای نمایش فرصت‌های جدید طیف‌سنجی ضربه‌ای است. دستاوردهای جدید اخترفیزیکی طیف‌سنجی کمی به ویژه در این کتاب مورد توجه قرار گرفته است. بخش نظری یک توصیف مکانیکی کوانتومی از قطبش ضربه و تظاهرات طیف قطبی را برای انرژی های مختلف شرکای برخورد ارائه می دهد.

This book arises from the significant quantity of original results in the field of impact spectropolarimetry, mainly for solar flare studies, and the evident potential applications of this technique to environmental physics, astrophysics, and hot plasma. This is a practically oriented book, describing theoretical fundamentals and implementation of this new interdisciplinary remote sensing technique. A basic phenomenon for impact spectropolarimetric sensing is the polarization ofthe electron shells of an ensemble of free atomic particles (atoms, ions, molecules) due to collisional interaction. Slow collisions in the presence of internal anisotropies in the relative velocity space inside any ionized medium, as well as bombardment of a diluted gas by fast precipitating light projectiles, are analyzed in detail as principal impact polarization mechanisms. Impact spectro­ polarimetric sensing incorporates state-of-the-art theoretical methods of colli­ sional physics in combination with reliable polarimetric measurements. This technique is illustrated by the new quantitative sensing of energy transport to the upper region of the chromosphere during solar flares, making use of ground­ based solar spectropolarimetric observations. Apart from general astrophysical and solar-terrestrial significance, a solar flare, the brightest nonthermal phenomenon, is a good candidate for the demonstration of new opportunities of impact spectropolarimetry. New astrophysical achievements of quantitative spectropolarimetry are particularly considered in this book. The theoretical part presents a quantum mechanical description of impact polarization and the spectropolarimetric manifestations for different energies of the colliding partners.