ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распространение лазерного излучения в атмосфере из "Лазерное дистанционное зондирование " Для длин волн менее 200 нм атмосфера полностью непрозрачна из-за поглощения в полосах Шумана — Рунге молекулярного кислорода (Ог). Поглощение, обусловленное Ог, падает с ростом длины волны, так что при длинах волн, превышающих 250 нм, оно становится несущественным по сравнению с поглощением малыми количествами озона (Оз) [123]. В ИК-области спектра вклад в поглощение дают многие составляющие атмосферы, и оптическое зондирование оказывается возможным лишь в небольших спектральных окнах [124, 125]. Согласно рис. 4.6, основными поглощающими составляющими незагрязненной атмосферы являются водяной пар (НгО) и двуокись углерода (СО2). В спектральном интервале 0,3—1 мкм имеется всего несколько полос поглощения, и в условиях ясного неба характеристики ослабления в атмосфере в этой области спектра определяются рассеянием Рэлея — Ми. [c.157] Электронные полосы поглощения большинства молекул, не считая Оз, SO2 и NO2, лежат в далекой ультрафиолетовой области длин волн короче 185 нм. Наиболее интенсивная и широкая колебательно-вращательная полоса водяного пара с центром 6,27 мкм полностью поглощает электромагнитное излучение в спектральном интервале 5,5—7,5 мкм. Центры других колебательно-вращательных полос имеют длины волн 2,73 2,66 1,87 1,38 1,10 0,94 0,81 и 0,72 мкм. Большой дипольный момент молекулы воды и ее изотопов определяет существование интенсивного вращательного спектра поглощения, который простирается от 8 мкм до дальней ИК-области. [c.157] Слабые полосы водяного пара в дальней красной области спектра перекрываются диапазонами длин волн излучения рубиновых лазеров и являются особенно полезными при метеорологическом дистанционном зондировании. Тонкая структура части этой полосы показана на рис. 4.7. [c.157] Двуокись углерода имеет две основные ИК-полосы поглощения с центрами 4,3 и 15 мкм (третья мода колебаний молекулы является оптически неактивной). Кроме основных полос СО2 имеет колебательные полосы обертонов, а также горячие полосы с центрами около 10,4 9,4 5,2 4,3 2,7 2,0 1,6 и 1,4 мкм. Сильное поглощение, наблюдаемое на длинах волн выше 14 мкм, также обусловлено главным образом СО2. [c.157] Как было указано выще, характеристики пропускания атмосферы в видимой области спектра ( 400—700 нм) и условиях ясного неба определяются рассеянием Рэлея — Ми на молекулах и больщих и малых аэрозольных частицах. Ослабление электромагнитного излучения в широком диапазоне длин волн нарастает по мере повышения замутненности атмосферы (рис. 4.9). [c.159] Рис 4 9 Зависимость коэффициента ослабления кСк) на уровне моря от длины волны при различных атмосферных условиях отмечены также длины волн излучения некоторых лазеров [1261. [c.161] В статье [133] рассмотрен вопрос о справедливости формулы (4 84) и сделан вывод о том, что, хотя ее точность в ИК-области спектра (Я 2 мкм) не высока, все же ею можно пользоваться для грубой опенки км к) по Rь в видимой области спектра Однако в работах [55, 134] справедливость выражения (4.84) в случае лазерного излучения поставлена под сомнение. В статье [135] проведены измерения коэффициента ослабления км(Х) в тумане на нескольких длинах волн. [c.162] Задача Рассчитайте полный коэффициент ослабления на длине волны 300,1 нм при дальности видимости = 5 км и отношении смеси двуокиси серы 10 млн- Давление и температуру можно принять стандартными Рассчитайте ослабление в процентах, если лазерный пучок пересекает шлейф 50а с отношением смеси 10 млн- по трассе протяженностью 20 м. [c.162] Таким образом, лазерный пучок, пересекающий шлейф SO2 по трассе длиной 20 м, ослабляется на 43 %. [c.163] Вернуться к основной статье