ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физические особенности диффузного отражения из "Отражение света " При исследовании структуры вещества иногда бывает невозможно получить зеркальную поверхность. В других случаях шероховатость поверхности обусловлена самой постановкой задачи. Часто приходится исследовать вещество в виде порошков, эмульсий, суспензий и т. п., а также неоднородные среды. [c.145] Микроскопический, молекулярный, механизм диффузного отражения по существу — тот же, что и для зеркального имеет место то же рэлеевское несмещенное когерентное рассеяние света. Различие заключается в ходе и результате сложения первичной волны и вторичных волн элементарных источников и особенностях распространения первичной волны. Теория здесь весьма сложна и выходит за рамки настоящей работы. Отсылая за подробностями к обзорам и монографиям [016, 024—026, 92—100], отметим здесь лишь некоторые физические моменты, иллюстрирующие общую теорию отражения. [c.145] При анализе отоажения от шероховатых поверхностей возможны н лько подходов в зависимости от структуры поверхности. Для большинства оптических задач наиболее интересны, статистически неровные поверхности и соответственно статистические методы. [c.146] В простейших методах поверхность представляется в виде плоских или малой кривизны площадок, размер, форма и ориентация которых определяется некоторым законом распределения. Отраженное поле рассчитывается как совокупность волн, зеркально отраженных этими площадками (метод Кирхгофа) (см. обзор [100] и приведенную там литературу). [c.146] В наиболее простом случае роль (неровных) ребер и дифракция на краях не учитываются (см., например, [101—109]). В 1 и 2 уже указывалось, что такой подход для площадок, размеры которых сравнимы с К, примитивен, и результаты мало точны ). Для уточнения приходится вводить поправку на дифракцию (ср., например, [110, 111]). При больших углах падения необходимо также учитывать затенения [112, 113]. [c.146] Для мелких шероховатостей (размеры неровностей малы по сравнению с X) метод Кирхгофа становится непригодным и применяются методы, рассматривающие шероховатость как возмущение [100, 114, 115]. Более сложные методы позволяют учесть также многократное рассеяние [96, 100]. В диффузном отражении также есть, конечно, определенное своеобразие, когда излучатель находится близко к поверхности [Иб]. [c.146] Максимум отражения, вообще говоря, может получаться и при фг=й=ф, в зависимости от характера неровностей (см., например, [117—118]). [c.146] В таком отражении поляризация может быть довольно заметной пример приведен на рис. 51 [105]. [c.146] Точнее, от соотношения между длиной когерентности и размерами профиля, от этого зависит результат интерференции между лучами, идущими в данном направлении от разных площадок-. [c.146] Для произвольного неоднородного слоя любой толщины ) при единственном условии непрерывного изменения параметров удается показать, что полное поле можно разделить на прямую и обратные парциальные волны. Во входной области, т. е. там, где оптически , параметры практически не отличаются от параметров среды 1, одна функция переходит в падающую волну, другая — в отраженные. Если слой имеет конечную толщину, то в области, где среда 2 становится однородной, первая функция переходит в прошедшую волну, а вторая обращается в нуль. Однако подобное разделение не всегда получается однозначным для определенности необходимо уточнить граничные условия, способы же осуществления этого уточнения не всегда ясны. [c.148] Отметим здесь в заключение, что для мутных и дисперсных сред весьма большой практический интерес представляет вопрос о времени задержки сигнала М при отражении и об искажении его формы. Здесь могут быть весьма велики, а искажения очень значительны. Это объясняется тем, что эффективные длины пробегов фотонов, формирующих отраженный импульс, могут быть огромны и могут очень сильно зависеть от дисперсности среды и частоты света. [c.148] В качестве примера укажем на работы [124—127], где рассматривалось время задержки и искажения формы сигнала для мутных сред и туманов (см. также [016, 128]). [c.148] Вернуться к основной статье