大氣散射有哪幾種類型?每種類型產(chǎn)生的條件及各自的特征是什么
大氣散射有哪幾種類型?每種類型產(chǎn)生的條件及各自的特征是什么
其他人氣:268 ℃時間:2020-04-20 00:54:35
優(yōu)質(zhì)解答
一般由光的散射的原因不同而將光的散射分為兩類: a.廷德爾散射.顆粒渾濁媒質(zhì)(顆粒線度和光的波長差不多)的散射,散射光的強度和入射光的波長的關(guān)系不明顯,散射光的波長和入射光的波長相同. b,分子散射.光...瑞利散射 英國科學(xué)家J.W.S.瑞利在19世紀(jì)末研究天空顏色時提出的。凡是粒子尺度遠(yuǎn)小于入射波長的散射現(xiàn)象,統(tǒng)稱為瑞利散射。這種散射光的強度隨不同的散射角 □(入射光方向和散射光方向的夾角)而變。以□(□)表示單位強度的自然光入射時,單個粒子在□方向單位立體角中散射的光通量,瑞利散射具有如下特點:①散射光強與波長四次方成反比。②粒子前半部和后半部的散射光通量相等,按(1+cos□□)的關(guān)系分布。③前向(□ =0)和后向(□=180□)的散射光最強,都比垂直方向(□ =90□、270□)強一倍。④前向和后向的散射光與入射光偏振狀態(tài)相同;而垂直方向的散射光為全偏振,即其平行分量(振動方向與觀測平面平行的分量,觀測平面系由入射光和散射光組成的平面)為零,只存在垂直分量(圖1 瑞利散射的光強分布)。 米氏散射 散射粒子由許多聚集在一起的復(fù)雜分子構(gòu)成,它們在入射電磁場的作用下,形成振蕩的多極子,多極子輻射的電磁波相疊加,就構(gòu)成散射波。又因為粒子尺度可與波長相比擬,所以入射波的相位在粒子上是不均勻的,造成了各子波在空間和時間上的相位差。在子波組合產(chǎn)生散射波的地方,將出現(xiàn)相位差造成的干涉。它具有如下特點:①散射強度比瑞利散射大得多,散射強度隨波長的變化不如瑞利散射那樣劇烈。隨著尺度參數(shù)增大,散射的總能量很快增加,并最后以振動的形式趨于一定值。②散射光強隨角度變化出現(xiàn)許多極大值和極小值,當(dāng)尺度參數(shù)增大時,極值的個數(shù)也增加。③當(dāng)尺度參數(shù)增大時,前向散射與后向散射之比增大,使粒子前半球散射增大。當(dāng)尺度參數(shù)很小時,米散射結(jié)果可以簡化為瑞利散射;當(dāng)尺度參數(shù)很大時,它的結(jié)果又與幾何光學(xué)結(jié)果一致;而在尺度參數(shù)比較適中的范圍內(nèi),只有用米散射才能得到唯一正確的結(jié)果。 多次散射 散射體中往往包含很多散射粒子,因此每個粒子的散射光都會被其他粒子再散射。如P 粒子的散射光可被Q粒子再次散射,而Q粒子的散射光又會被R粒子第三次散射。對直接入射光的散射稱為一次散射,以后的散射依次稱為二次、三次……散射,或統(tǒng)稱為多次散射。顯然,在其他散射方向的一次散射光,由于多次散射的結(jié)果,還可能再次沿入射光方向散射。多次散射的計算很復(fù)雜。有人計算出,當(dāng)大氣光學(xué)厚度(見大氣消光□□<0.1時,只需考慮一次散射;而當(dāng)□□>0.3時,則還需計及二、三次散射;當(dāng)□□在0.1~0.3時,則需計及二次散射在內(nèi)。
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