Light scattering in random media with wavelength-scale structures : astronomical and industrial applications

Light scattering, or scattering and absorption of electromagnetic waves, is an important tool in all remote-sensing observations. In astronomy, the light scattered or absorbed by a distant object can be the only source of information. In Solar-system studies, the light-scattering methods are employed when interpreting observations of atmosphereless bodies such as asteroids, atmospheres of planets, and cometary or interplanetary dust. Our Earth is constantly monitored from artificial satellites at different wavelengths. With remote sensing of Earth the light-scattering methods are not the only source of information: there is always the possibility to make in situ measurements. The satellite-based remote sensing is, however, superior in the sense of speed and coverage if only the scattered signal can be reliably interpreted. The optical properties of many industrial products play a key role in their quality. Especially for products such as paint and paper, the ability to obscure the background and to reflect light is of utmost importance. High-grade papers are evaluated based on their brightness, opacity, color, and gloss. In product development, there is a need for computer-based simulation methods that could predict the optical properties and, therefore, could be used in optimizing the quality while reducing the material costs. With paper, for instance, pilot experiments with an actual paper machine can be very time- and resource-consuming. The light-scattering methods presented in this thesis solve rigorously the interaction of light and material with wavelength-scale structures. These methods are computationally demanding, thus the speed and accuracy of the methods play a key role. Different implementations of the discrete-dipole approximation are compared in the thesis and the results provide practical guidelines in choosing a suitable code. In addition, a novel method is presented for the numerical computations of orientation-averaged light-scattering properties of a particle, and the method is compared against existing techniques. Simulation of light scattering for various targets and the possible problems arising from the finite size of the model target are discussed in the thesis. Scattering by single particles and small clusters is considered, as well as scattering in particulate media, and scattering in continuous media with porosity or surface roughness. Various techniques for modeling the scattering media are presented and the results are applied to optimizing the structure of paper. However, the same methods can be applied in light-scattering studies of Solar-system regoliths or cometary dust, or in any remote-sensing problem involving light scattering in random media with wavelength-scale structures.

Making Music, Making Muslims : A Case Study of Islamic Hip Hop and the Discursive Construction of Muslim Identities on the Internet

Hip-hopin juuret juontavat 1970-luvulle Yhdysvaltoihin, mutta hip-hop-kulttuuri ja musiikkityyli ovat sen jälkeen levinneet ympäri maailmaa osana globalisaatiokehitystä. Myös monet nuoret muslimit tekevät nykyään hip-hop-musiikkia, ja yhä useampi tuo myös sanoituksiinsa vaikutteita Islamista ja elämästään muslimina. Musiikin asema on islamissa varsin kiistelty, eikä sitä ole selvästi sallittu (halal) tai kielletty (haram) muslimeilta. Muslimien tekemää hip-hoppia on toistaiseksi tutkittu hyvin vähän. Tutkielmassa tarkastellaan diskurssianalyysin keinoin, miten tapaustutkimuksena toimivalla muslimhiphop.com-internetsivustolla argumentoidaan ja konstruoidaan käsityksiä muslimi-identiteetistä. Teoreettisena ja analyyttisenä viitekehyksenä toimii sosiaalikonstruktivistinen näkemys identiteetistä kontekstisidonnaisena sekä puheessa ja teksteissä diskursiivisesti rakentuvana. Tutkielma kyseenalaistaa aiempien tutkimusten oletuksen hip-hopista vaikutuksiltaan yksinomaan positiivisena muslimi-identiteetille sekä muslimeja yhdentävänä tekijänä. Aineisto on kerätty edellä mainitulta sivustolta syksyn 2010 ja kevään 2011 aikana, josta analyysiin on rajattu vain itse sivusto ja sen hip-hoppia käsittelevät osiot. Sivusto ja sen perustaja ovat yhdysvaltalaisia, mutta sivustolla esiteltävien artistien tausta on hyvin monikulttuurinen. Moni on myös maahanmuuttajana nykyisessä kotimaassaan. Aineistossa esiintyviä teemoja ja diskursseja eritellään ja analysoidaan tutkielmassa lainauksien avulla. Sivuston periaatteissa ja artistien esillepääsyn kriteereissä määritellään tarkasti asennoituminen Islamin ja musiikin yhdistämiseen: mikäli sanoitukset ja artistit noudattavat Islamin oppeja, on muslimin sallittua tehdä ja kuunnella tällaista musiikkia. Islam-aiheisen hip-hopin perustellaan olevan ennen kaikkea vaihtoehto valtavirran hip-hopille, jota konstruoidaan aineistossa moraalisesti arveluttavaksi. Hip-hopille sekä muslimeille sallittuja ja kiellettyjä elementtejä erottelevan halal-haram-diskurssin ohella aineistosta nousee esiin opetusdiskurssi. Muslimien tekemän hip-hopin perustellaan edistävän Islamin opettamista erityisesti nuorille muslimeille ja siten vahvistavan positiivista muslimi-identiteettiä. Myös positiivisen muutoksen diskurssia käytetään aineistossa runsaasti liittyen mm. muslimiyhteisöihin sekä muslimeihin kohdistuviin taloudellisiin ja sosiaalipoliittisiin epäkohtiin ja stereotypioihin; musiikin sisältöä ja sen tekemistä perustellaan sen voimalla muuttaa asioita parempaan suuntaan. Monet muslimiartistit kamppailevat yhdistääkseen toisaalta Islamin ja taiteellisen luovuuden ja ilmaisuvapauden, toisaalta menestyäkseen kaupallisesti unohtamatta uskonnollista vakaumustaan. Monilla heistä hip-hop on ollut vahvasti läsnä kasvuympäristössä, mutta sen yhdistäminen Islamin periaatteisiin aiheuttaa kysymyksiä ja kyseenalaistuksia oman musiikillisen ja uskonnollisen identiteetin muodosta ja sisällöstä. Aineiston perusteella monet muslimiartistit ja Islam-aiheista hip-hoppia kuuntelevat muslimit joutuvat jatkuvasti puolustamaan musiikkia siihen kielteisesti suhtautuville muslimeille sekä ei-muslimeille, jotka vierastavat sen uskonnollisuutta. Muslimi-identiteettiä neuvotellaan jatkuvasti, ja se näyttäytyy aineistossa moniulotteisena ja tilanteisesti rakentuvana. Avainsanat: Muslimit, Islam, hip-hop, identiteetti, Internet, diskurssi, diskurssianalyysi