Степень поляризации рассеянного излучения

Контроль качества материалов с помощью измерения степени поляризации рассеянного излучения. [c.111]

Величина характеризует интенсивность рассеяния излучения, поляризованного в направлении, перпендикулярном плоскости рассеяния, а величина <2 — плоскости рассеяния. Величины i l и определяют первый (7 = I l — ig) и второй (/2 = ii + 2) параметры Стокса, а также степень поляризации рассеянного излучения Рх (0) = (I l — t2)/(fi + 2) = i- [c.55]

Рис. 1.9. Угловая зависимость степени поляризации рассеянного излучения большими частицами (расчет по формулам в приближении геометрической оптики

Рис. 4.18. Высотный ход степени поляризации рассеянного излучения в верхней атмосфере по осредненным данным различных авторов.

При малых оптических толщах, когда определяющую роль играет однократное рассеяние, степень поляризации рассеянного излучения остается постоянной и для направлений рассеяния вперед и назад в случае сферических частиц совпадает со степенью поляризации облучающего излучения. При других углах рассеяния для сферических частиц и при всех углах рассеяния для несферических частиц степень поляризации изменяется, но остается постоянной в зависимости от оптической толщи. При очень больших оптических толщах, когда наступает глубинный режим, вновь устанавливаются стационарные условия для состояния поляризации и степень поляризации не зависит от оптической толщи. [c.209]

Степень поляризации рассеянного излучения 69 Стратосфера 139 [c.252]

Можно показать, что если падающий пучок не поляризован, то степень поляризации рассеянного излучения определяется формулой [c.26]

В случае неполяризованного света выражение (Я, /8я )Х X (11(0) + 2(0)] дает энергию излучения, рассеянную за 1 с в единицу телесного угла под углом 0, для падающей плоской волны единичной интенсивности при этом степень поляризации рассеянного излучения равна [c.62]

На опыте измеряются интенсивности рассеянного излучения с поляризацией вдоль осей X и Z 1х и iz. Степень деполяризации рассеянного излучения Д определяется с помощью соотношения [c.109]

Детальная теория молекулярного рассеяния света позволяет установить связь интенсивности, направления и поляризации рассеянного излучения с характеристиками падающего света и термодинамическими параметрами рассеивающей среды, с особенностями составляющих ее частиц. Но некоторые важные моменты отражены уже в элементарной формуле (26.10). Она описывает так называемое когерентное или рэлеевское рассеяние света. Для него характерно, что интенсивность рассеяния пропорциональна четвертой степени частоты. Этот [c.184]

Пр.и проведении измереиий методом рассеяния необходимо учитывать, под каким углом идет наблюдение, а также и степень поляризации исходного излучения [169]. Как уже упоминалось, [c.311]

Естественный падающий свет можно представить как некогерентную смесь двух волн одинаковой интенсивности, линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, например вдоль осей J и I/ на рис. 2.14. Поэтому и дипольный момент р рассеивающей частицы будет совершать колебания вдоль осей хну. При наблюдении перпендикулярно первичному пучку, т. е. вдоль оси у(0 = л/2), рассеянный свет будет полностью поляризован, так как распространяющееся в этом направлении излучение обусловлено только колебаниями р вдоль оси х. По мере изменения угла 0 от значения л/2 (в обе стороны) к поляризованному вдоль оси X рассеянному свету неизменной интенсивности примешивается не когерентный с ним свет, поляризованный в плоскости yz (рис. 2.14), интенсивность которого изменяется как os B. В результате степень поляризации рассеянного света постепенно уменьшается, обращаясь в нуль для 0 = 0 и 0 = л, а его интенсивность изменяется как 1 + os 0. Этим объясняется индикатриса рассеяния естественного света, приведенная на рис. 2.13. [c.118]

Поляризация рассеянного излучения верхней атмосферы относится к числу тех оптических характеристик, которые при аэрозольном рассеянии в наибольшей степени отличаются от соответствующих характеристик при рэлеевском рассеянии. Если поляризационная составляющая интенсивности, например, при угле рассеяния р = 90° для рэлеевского рассеяния близка к нулю, то эта [c.146]

Другой интересный электрооптический эффект связан с воздействием внешнего электрического поля на сферические анизотропные частицы и проявляется при измерениях степени поляризации рассеянного оптического излучения. Возможные механизмы этого эффекта можно проиллюстрировать результатами расчета, выполненного в [7] в дипольном приближении для частиц, как это удается сделать и при расчете полной интенсивности рассеянного излучения в теории предыдущего эффекта. [c.172]

Рис. 7.3. Зависимость степени поляризации рассеянного назад излучения в туманах от коэффициента рассеяния.

Исследования влияния термооптических искажений на характеристики лазерного излучения развивались в общем русле работ, направленных на совершенствование лазерных оптических резонаторов как устройств преобразования запасаемой в активном элементе энергии в излучение с заданными характеристиками, и в значительной мере стимулировали эти работы практически неизбежное наличие термооптических искажений в резонаторе едва ли не в большей степени, чем другие источники аберраций, приводит к значительному ухудшению лазерных характеристик. Специфичное для термооптических искажений пространственно неоднородное двулучепреломление приводит к ряду своеобразных эффектов в лазерном излучении (самопроизвольной поляризации лазерного излучения [37, 91], резкому ухудшению контраста электрооптических затворов [138, 154] и т.п.). Устранение влияния неоднородной оптической анизотропии на характеристики излучения представляет значительные трудности не только в резонаторах устойчивой конфигурации [52, 60, 88, 92], но и при использовании неустойчивых резонаторов, которые значительно менее чувствительны по сравнению с прочими типами резонаторов к аберрациям, и при компенсации аберраций весьма мощными и перспективными методами обращения волнового фронта при нелинейных вынужденных рассеяниях [21,41,96]. [c.7]

В формуле (47.17) слагаемое с <5о1 > описывает рассеянную линейно,поляризованную волну, электрический вектор которой колеблется коллинеарно оси Z, а слагаемое с <15 о2 > — линейно поляризованную волну, электрический вектор которой колеблется коллинеарно оси У. Чтобы освободиться в описании рассеяния от координатной системы, назовем плоскостью наблюдения плоскость, проходящую через падающий луч и точку наблюдения. Можно сказать, что слагаемое с <5 о1> в (40.17) описывает рассеянную волну, электрический вектор которой колеблется перпендикулярно плоскости наблюдения, а с <5 о2> —волну с электрическим вектором, колеблющимся в плоскости наблюдения. Рассеяние волны с направлением электрического вектора, перпендикулярного плоскости наблюдения, описывается в (47.20) слагаемым с единицей в последних круглых скобках, а параллельно плоскости наблюдения — слагаемым с со8 ф. Таким образом, при рассеянии неполяризованного света наблюдается частично поляризованное рассеянное излучение, степень поляризации которого зависит от угла ф. Степень поляризации определяется соотношением [c.294]

Отсюда можно определить степень поляризации т (в) оптического излучения, рассеянного в направлении в [см. выражение (1.3.14)] [c.464]

Важную оптическую характеристику, определяющую угловое распределение радиации в элементарном акте рассеяния, представляет значение индикатрисы рассеяния (0). В среде без поглощения (0) (9 — угол рассеяния) характеризует количественное соотношение излучения, рассеянного в заданном направлении к полному интегральному рассеянию. Рассмотрим некоторые общефизические моменты трансформации индикатрисы рассеяния (0) и степени поляризации р(в) в условиях переменной влажности воздуха. [c.128]

Простейшей характеристикой, на основании которой можно оценить распределение рассеянного излучения по векторам компонент поляризации, может служить величина степени поляризации, определяемая как отношение [/ 1(0)—Я2(0)]/[Р1(0)+ 2(0)]-Зависимость этой величины от направления рассеяния поддается оценкам в экспериментальных измерениях. [c.130]

Степень поляризации при рэлеевском рассеянии естественного излучения имеет вид [c.23]

Результаты расчета степени поляризации приведены на рис. 1.9 [5]. Как видно из рисунка, в области углов наибольшей интенсивности рассеянного излучения (до 60°) степень поляризации имеет отрицательные значения, за исключением области малых углов (до 10°). Причина этого состоит в отрицательной поляризации преломленного излучения, которое сосредоточено в передней полу- [c.29]

Из теории переноса оптического излучения в дисперсных средах следует, что основными характеристиками, определяющими закономерности переноса энергетических и пространственно-временных параметров оптических волн, являются объемные коэффициенты аэрозольного рассеяния, поглощения или ослабления и компоненты матрицы рассеяния или комбинации этих компонент например, степень поляризации, эллиптичность поляризации). [c.115]

Поляризационные характеристики рассеянного излучения стратосферным аэрозолем были исследованы [40] средствами лазерного зондирования. Проводя измерения всех четырех параметров Стокса для рассеянного назад излучения на разных высотах (до 25 км) было обнаружено, что при переходе от тропосферы к стратосфере знак четвертого параметра Стокса изменяется на противоположный. При этом на всех высотах остальные параметры Стокса отличны от нуля, а степень поляризации с точностью до [c.142]

Наряду с непрерывным изменением в основном линейной поляризации рассеянного солнечного излучения, на небосводе наблюдаются некоторые характерные точки, изображенные на рис. 6.5 в вертикале Солнца. Максимум степени поляризации наблюдается вблизи точки с минимальной яркостью на угловом расстоянии от Солнца ф = 90°. Положение этого максимума изменяется в пределах 3—5°, а величина не превышает 0,88 и чаш,е [c.186]

Значительное влияние на распределение и величину степени поляризации оказывает молекулярное поглощение, которое приводит к снижению эффектов многократного рассеяния и интен сивности отраженного подстилающей поверхности излучения. Наблюдения показывают [5] систематически более высокую степень поляризации в полосе поглощения по сравнению с соседними участками спектра. Так, поглощение в полосе водяного пара 0,94 мкм [c.187]

Аналогичные закономерности для поляризации сумеречного неба наблюдались и в других участках неба. Все эти общие закономерности легко объясняются влиянием трех факторов соотношением однократно и многократно рассеянного излучения, изменчивостью аэрозольного состава атмосферы, различной ролью эмиссионного свечения атмосферы в разные периоды сумерек. Так, представляется логичной интерпретация Г. В. Розенберга 23] минимумов на кривых поляризации в области зенитных расстояний 96—100° присутствием аэрозоля на соответствующих высотах, а убывание степени поляризации при углах более 102° увеличивающейся ролью неполяризованного свечения ночного неба. Сравнение результатов поляризационных измерений для различных участков спектра подтверждает такую интерпретацию. [c.194]

Рис. 7.1. Зависимость поляризационных составляющих яркости 1 (1), В2 (2) и степени поляризации Р ( 9) рассеянного назад излучения от оптической толщи для туманов и расчетная кривая в приближении однократного рассеяния

Результаты последующих измерений поляризационных характеристик отраженного излучения от искусственных туманов различной плотности с выделением потоков суммарного и только многократно рассеянного излучения [8] приведены на рис. 7.3. Указанное выделение удалось провести для схемы совпадающих оптических осей источника и приемника. Представляя суммарную яркость в виде суммы В2 = Во+Вм, для степени поляризации можно записать выражение [c.211]

В2.)/(В2, +В2.) = (Ро + Рм7)/(1 +7), (7.1) где Во и Ро — яркость и степень поляризации однократно рассеянного излучения Вм и Рм — то же для многократно рассеянного излучения у = ( м1 + Вм2)/(Во1 + 02) — отношение яркостей многократно и однократно рассеянного излучения. Результаты расчета Ро по формуле (7.1) на основании измерений у, Рм и Ре приведены на рис. 7.3 (кривая 3). Расчетные точки для Ро в пределах ошибок измерений и расчета совпадают со значением Ро = = 100 % для однократно рассеянного излучения. Приведенные данные подтверждают, что причиной уменьшения степени поляризации для рассеянного назад излучения с увеличением плотности среды является возрастающая роль эффектов многократного рассеяния, причем при больших коэффициентах ослабления к — [c.211]

Из сопоставления рис. 7.1 и 7.3 следует, что с уменьшением расстояния между источником и приемником степень поляризации регистрируемого отраженного излучения уменьшается, но остается больше, чем для многократно рассеянного излучения. Этот результат является следствием большей роли эффектов многократного рассеяния в областях, более удаленных от оси пучка. [c.212]

При м -VOO глубина проникновения поля в частицу становится значительно меньшей ее радиуса и возникающий поверхностный ток приводит к появлению магнитного дипольного излучения. Сумма этих двух полей и дается выражениями (3.37) и (3.38). Тем не менее по порядку величины сечение рассеяния остается таким же, как и в случае релеевского рассеяния, а поляризация излучения, рассеянного вперед и назад, опять-таки обращается в нуль. Основное отличие от случая релеевского рассеяния при я = 1 состоит в асимметрии величины сечения рассеяния по отношению к рассеянию вперед и назад. Поляризация излучения, рассеянного под прямым углом, равна уже не 1, а V-, причем максимальное значение степени поляризации Р 1 достигается при угле 60°. [c.71]

Чему равна степень поляризации (как функция угла рассеяния) рассеянной волны при электрическом резонансе порядка J (т. е. при а, = п/2), если падающее излучение не поляризовано [c.100]

Результаты обобщения данных различных авторов представлены на рис. 4.18. Кривые 1, 2 п 7—И построены по данным ра-кетных измерений, а кривые 3—6 — по данным сумеречных измерений. Существенно, что данные для кривых 7—11 получены при наличии серебристых облаков, а при получении данных для кривых 7, 2, 3, 6 серебристые облака визуально не наблюдались. Резкое уменьшение степени поляризации выше серебристых облаков при ракетных измерениях (кривые 7—11) объясняется возрастанием вклада неполяризованного эмиссионного излучения. В целом, как видно из рис. 4.18, результаты поляризационных измерений подтверждают данные оптических измерений о меньших замутнениях атмосферы на высотах около 30 км и устойчивом повышенном замутнении на высотах 80—85 км. По результатам измерений степени поляризации рассеянного излучения серебристыми облаками получен модальный радиус частиц около 0,05 мкм и сделан вывод о достаточно узком распределении частиц по размерам. [c.146]

Результаты измерений яркостей отраженного туманами и дымами излучения показаны на рис. 7.1 и 7.2 соответственно [10 . По оси абсцисс отложены измеряемые оптические толщи конечного 4-метрового слоя рассеивающей среды т, а по оси ординат яркость рассеянного излучения, приведенная к единичной яркости лазерного излучения (Вй/Во), и степень поляризации рассеянного излучения Р. Из рисунков видно, что зависимости перпендикулярной Вх и параллельной В2 составляющих яркости от т подобны для туманов и дымов. Изменение степени поляризации в иссле- [c.210]

Формула для степени поляризации рассеянного излучения при неполяризован-ном падающем пучке сводится к выражению [c.28]

И ДЛЯ естественного света, рассеянное под углом 54°44 излучение равно средней рассеянной интенсивности, и оно не зависит от степени поляризации падающего света и от фактора нормальной деполяризации. Фажтар деполяр изации р можно найти, если провести измерения под любым другим углом, но так, чтобы 0= ] . [c.312]

Указанные явления количественно характеризуются некоторыми величинами. В одних случаях эти величины называют показателями (показатель преломления), в других — коэффрщпентами (коэффициент поглощения), в третьих — степенью (степень поляризации излучения), в четвертых — интенсивностью (интенсивность испускания, интенсивность поглощения, интенсивность рассеяния света), в пятых — способностью (вращательная спо- [c.379]

Уравнения (99) для полубесконечной атмосферы и чистого рассеяния при нулевых граничных условиях и сохранении полного потока излучения были решены В. В. Соболевым [70] и С. Чандрасекаром [85]. Ими было выяснено, что степень линейной поляризации выходящего излучения р(гу), равная отношеншо (3(0, —ту)//(О, -ту), монотонно растет с углом выхода ar os гу и достигает наибольшего значения при ту — 0. Такая задача соответствует плоскопараллельной модели атмосферы звезды, в которой определяющую роль играет рассеяние свободными электронами. В центре звезды поляризация наблюдаться не может в силу симметрии, а на краю она максимальна и равна 11.7 %. Преобладают колебания вектора электрической напряженности вдоль радиуса. Это явление называется эффектом Чандрасекара—Соболева. [c.273]

Очевидно также, что поляризационные эффекты такого типа, вообще говоря, приводят к деполяризации света. При рассмотрении комбинационного рассеяния света молекулярными колебаниями термин степень деполяризации часто используется для описания изменения поляризации первоначально поляризованного света в результате рассеяния. Поскольку для случая комбинационного рассеяния света в кристалле относительные интенсивности рассеянного излучения в каждой поляризации можно вычислить точно, проведя рассмотрение описанного РЫше типа для каждой поляризации падающего излучения, вве- [c.48]

Как видно из (2.92), параметры Стокса и в рассматриваемом случае равны нулю и, следовательно, при двукратном рассеянии облаком сферических частиц не происходит поворота плоскости поляризации, а степень эллиптичности рассеянного назад излучения равна нулю. Более того, количественный анализ показывает, что для жидкокапельных облаков плоскость преимущественной линейной поляризации двукратно рассеянного излучения совпадает с плоскостью поляризации зондирующего излучения, а перпендикулярно и параллельно поляризованные составляющие интенсивности отраженного излучения в определяющей степени зависят от матрицы рассеяния и параметров эксперимента ( , Ч ). Отмеченные поляризационные свойства двукратного рассеянного назад излучения широко используются для идентификации различных типов метеообразований в земной атмосфере [22]. В частности, экспериментальные исследования показывают, что степень деполяризации для атмосферных образований изменяется в широких пределах (от О до 1). Поэтому применение поляризационной селекции локационных сигналов обеспечивает получение дополнительной информации о параметрах среды. [c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...