The Theory of Cosmic Grains

پراکندگی و جذب نور توسط ذرات کوچک همگن را می توان دقیقاً برای کره ها و استوانه های بی نهایت انجام داد. ذرات همگن با اشکال نامنظم، هنگامی که با توجه به چرخش به طور میانگین محاسبه می شوند، اثراتی دارند که به طور کلی می توان با ارجاع به نتایج برای این دو حالت ایده آل، به خوبی تقریب زد. به همین ترتیب، ذرات ناهمگن کوچک اثراتی مشابه ذرات همگن با همان ضریب شکست متوسط ​​دارند. بنابراین اکثر مسائل را می توان با ارجاع به راه حل های دقیق برای کره ها و استوانه ها که در اینجا در قسمت ابتدایی کتاب به طور کامل بیان شده است، تا یک تقریب رضایت بخش حل کرد. مجموع پراکندگی و جذب، یعنی انقراض، آنقدر زیاد است که نمی‌توان آن را با مواد معدنی توضیح داد، مشروط بر اینکه فراوانی عناصر در محیط بین ستاره‌ای به‌طور محسوسی بیشتر از خورشید نباشد، H 0 و NH3 اساساً در محیط دوم حذف می‌شوند، در غیر این صورت بسیار قوی هستند. جذب‌های نزدیک به 3p,m مشاهده می‌شود که اینطور نیست. حداکثر انقراض مشخص در اشعه ماوراء بنفش نزدیک به 2200A نیز به طور رضایت بخشی توسط مواد معدنی توضیح داده نشده است. کره‌های گرافیتی با شعاع نزدیک به O.02p,m که به‌طور دقیق شکل گرفته‌اند، می‌توانند توضیحی در مورد این ویژگی فرابنفش ارائه دهند، اما هیچ‌گونه آماده‌سازی آزمایشگاهی قانع‌کننده‌ای برای چنین کره‌هایی تاکنون به دست نیامده است.

Light scattering and absorption by small homogeneous particles can be worked-out exactly for spheres and infinite cylinders. Homogeneous particles of irregular shapes, when averaged with respect to rotation, have effects that can in general be well-approximated by reference to results for these two idealised cases. Likewise, small inhomogeneous particles have effects similar to homogeneous particles of the same average refractive index. Thus most problems can be solved to a satisfactory approximation by reference to the exact solutions for spheres and cylinders, which are fully stated here in the early part of the book. The sum of scattering and absorption, the extinction, is too large to be explained by inorganic materials, provided element abundances in the interstellar medium are not appreciably greater than solar, H 0 and NH3 being essentially excluded in the 2 general medium, otherwise very strong absorptions near 3p,m would be observed which they are not. A well-marked extinction maximum in the ultraviolet near 2200A has also not been explained satisfactorily by inorganic materials. Accurately formed graphite spheres with radii close to O.02p,m could conceivably provide an explanation of this ultraviolet feature but no convincing laboratory preparation of such spheres has ever been achieved.