Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Ослабление света атмосферой




При обнаружении объекта существенное значение имеет ослабление света атмосферой. Луч света, проходя через атмосферу, частично рассеивается молекулами воздуха. Ослабление света атмосферой, вызываемое молекулярным рассеянием, незначительно. Оно составляет ~ 1,3% на 1км. Основной вклад в рассеяние света вносят мелкие частицы, находящиеся в нижних слоях атмосферы. В воздухе находятся пары воды, капли воды различных размеров, кристаллы льда и частицы пыли. Значительное скопление капелек воды в атмосфере образует дымку, туман и облака. Мельчайшие капли воды, а также частицы мелкой пыли имеют настолько малый вес, что находятся в атмосфере во взвешенном состоянии, не опускаясь на землю. Диаметр таких частиц составляет примерно 0,01–10 мкм. Более крупные капли воды и пыли диаметром 10 –100 мкм оседают на землю, но весьма медленно и восходящими потоками воздуха часто вновь поднимаются вверх. Диаметр капель моросящего дождя составляет 100–500 мкм, а крупного дождя — 0,5—5 мм. Капли дождя и кристаллы льда почти полностью рассеивают, а частицы пыли отчасти рассеивают и отчасти поглощают падающий на них свет.

Рассеиванием называется изменение прямолинейного направления лучей, обусловленное преломлением их в небольших частицах, находящихся в атмосфере.

Световой поток, проходя атмосферу, ослабляется в результате рассеивания и поглощения. Для практических расчетов удобно пользоваться коэффициентом пропускания . Коэффициент пропускания атмосферы для оптически однородного слоя, толщина которого равна единице длины, носит название удельной прозрачности атмосферы . За единицу длины при хорошей видимости обычно принимают километр, а при плохой видимости (тумане) – метр.

Зная удельную прозрачность атмосферы и толщину слоя атмосферы (км), можно определить общий коэффициент пропускания: . (1)

Для ряда теоретических и практических расчетов удобно вместо удельной прозрачности атмосферы пользоваться десятичным показателем ослабления или натуральным показателем ослабления . Десятичный показатель ослабления представляет собой десятичный логарифм удельной прозрачности атмосферы со знаком минус:

 

(2)

 

Аналогично определяется и натуральный показатель ослабления: (3)

откуда . (4)

Используя закон Бугера, можно написать:

. (5)

Большое значение имеет определение ослабления атмосферой светового потока разной длины волны – . Из литературы известно, что пропускание атмосферой светового потока определенной длины волны зависит от количества и размеров капель воды в единице объема воздуха.

Если размеры этих частиц меньше длины волны световых лучей (380–760 нм), то в атмосфере происходит более интенсивное рассеивание света с короткими длинами волн, а свет с более длинными волнами например, инфракрасного диапазона, лучше проходит через атмосферу. В совершенно прозрачной атмосфере спектральный десятичный показатель ослабления обратно пропорционален четвертой степени длины волны:

(6)

где С – постоянная величина.

При слабой дымке и хорошей видимости можно принять

(7)

В этом случае атмосфера пропускает длинноволновые лучи лучше, чем коротковолновые. Однако в тумане, в котором превалируют капельки воды размерами больше длины волны видимого диапазона спектра, световой поток рассеивается селективно.

Можно считать, что при сильной дымке и тумане спектральный десятичный показатель ослабления обратно пропорционален длине волны:

(8)

Несколько лучшее пропускание сквозь атмосферу длинноволнового участка видимого спектра имеет место при дымке, но не при тумане.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-29; Просмотров: 1142; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.