مدل عددی انتشار نور در آب دریا

نور مرئی بخش کوچکی از طیف گسترده امواج الکترومغناطیس را تشکیل می دهد. برای بررسی انتشار نور در محیط های مختلف، دو راه کلی وجود دارد که یکی از آنها مطالعه خواص فیزیکی نور و تغییرات آن در محیط مورد نظر است و دیگری حل معادلات منسوب به نور می باشد. در تحقیق حاضر برای بررسی انتشار نور در آب، راه دوم برگزیده شده است. برای این منظور، معادلات ماکسول که معادلات حاکم برکل امواج الکترومغناطیس هستند به کار گرفته شده اند. در این تحقیق یک باریکه نوری که فقط در یک راستا (راستای عمود بر آب) در آب دریا منتشر می شود، در نظر گرفته شده است. طول موج این تابه نوری 6000 آنگستروم می باشد. معادلات، به روش تفاضل محدود حل شده اند. برای این حل، یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن نوشته شده است.
خروجی این برنامه، میدان الکتریکی می باشد. با داشتن میدان الکتریکی و با استفاده از رابطه می توان شدت موج (بردار پوئین تینگ) را محاسبه نمود. نمودار تغییرات شدت موج بر حسب y نشان می دهد که شدت یک باریکه نوری در آب بسیار ناچیز است و به سرعت نیز صفر می شود.