Рассеиватели в атмосфере

Характеристики дискретных рассеивателей в атмосфере, океане и биологических средах [c.52]

Монография разделена на пять частей. Первый том содержит части I и П. В части I (гл. 2—6) рассматривается рассеяние и распространение волн в разреженных случайных облаках рассеивателей. Здесь для объяснения фундаментальных понятий теории флуктуаций волн в случайных средах используется теория однократного рассеяния и ее незначительное обобщение, что позволяет избежать излишних математических сложностей. Кроме того, эта теория охватывает широкий круг важных для практики задач распространения и рассеяния волн в атмосфере, океане и других случайных средах. Часть П (гл. 7—13) посвящена теории переноса излучения. Второй том включает части П1—V. В части П1 (гл. 14 и 15) рассматривается теория многократного рассеяния волн в случайных обла-ках рассеивателей. Часть IV (гл. 16—20) охватывает теорию слабых и сильных флуктуаций в сплошной случайной среде и в турбулентности. В части V (гл. 21 и 22) описаны рассеяние на шероховатой поверхности и дистанционное зондирование случайных сред. [c.11]

Если учесть, что при диффузном отражении сигнала от оптически грубой поверхности ретранслятора или при рассеивании солнечного света атмосферой имеет место большой ансамбль элементарных точечных рассеивателей, случайно расположенных в [c.20]

Другой важной частью оптического элемента является рассеиватель. Это специально изготовленное стекло, на котором расположены миниатюрные призмы и линзы, выполненные заодно с несущим стеклянным слоем. Микроэлементы рассеивателя направляют и перераспределяют лучи света от отражателя таким образом, что-угол рассеивания света увеличивается в горизонтальной плоскости, причем большая часть лучей направляется вправо, т. е. к обочине дороги, а лучи света, идущие вверх (т. е. могущие ослепить встречных водителей), в наибольшей степени срезаются. Кроме этого, рассеиватель выполняет роль защитного стекла, предохраняя отражающую поверхность отражателя и лампу от загрязнения и соприкосновения с атмосферой. [c.342]

Временные флуктуации интенсивности оптических пучков в атмосферных осадках вызываются рядом физических причин интерференцией падающей и рассеянных волн в плоскости приема хаотическим и направленным движением рассеивателей, обусловливающим временную изменчивость интерференционной картины флуктуациями числа частиц в рассеивающем объеме, особенно заметными в узких оптических пучках. Кроме того, во флуктуации интенсивности при атмосферных осадках вносят определенный вклад и флуктуации за счет турбулентных неоднородностей показателя преломления атмосферного воздуха, которые при выпадении осадков подвергаются изменениям, как и другие оптические свойства атмосферы (например, изменение замутненности за счет вымывания аэрозолей). [c.231]

Оптика атмосферы в значительной мере определяется рассеянием света на молекулах и частицах [27]. При решении задач теории рассеяния света аэрозолями принято считать, что в любом локальном объеме воздуха при нормальных условиях их можно представить как систему однородных сферических частиц различного размера. В связи с этим в пределах настоящей главы излагаются теория и численные методы решения обратных задач светорассеяния полидисперсными системами сферических частиц. Разумеется, указанная система частиц рассматривается не более как морфологическая модель (если акцентировать внимание на форме рассеивателей, играющих важную роль в подобных задачах) реальной дисперсной рассеивающей среды. Оптическое соответствие модели и среды требует надлежащей проверки, о чем подробно говорится в заключительном разделе главы. В основе аналитических построений излагаемой ниже теории лежит понятие оператора перехода, осуществляющего преобразование одного элемента матрицы полидисперсного рассеяния в другой. В результате для матрицы Мюллера, адекватно описывающей прямые задачи светорассеяния системами частиц, удается построить матрицу интегральных (матричных) операторов взаимного преобразования ее элементов. [c.14]

В гл. 7—13 Излагается теория переноса излучения, а в гл. 14 и 15—теория многократного рассеяния. Исторически задача распространения волн в облаке случайных рассеивателей исследовалась с двух различных точек зрения. Одна из них —теория переноса излучения, или просто теория переноса, другая — теория многократного рассеяния. Теория переноса имеет дело с интенсивностями распространяющихся волн. Она опирается на феноменологические и эвристические закономерности поведения интенсивности волны при распространении и впервые была предложена Шустером в 1905 г. ) в его работе по распространению излучения в загрязненной атмосфере. Основное диф- [c.12]

Временная изменчивость рассеивателей ириводит к расширению частотного спектра рассеянного поля, Tипuчны ( примером может служить Р, з. на взволнованной морской поверхности и внутр. волнах в атмосфере и океане. Ряд особенностей имеет Р. з. на дне океана. В мелководных районах Р, з, обусловлено гл, обр, флуктуациями показателя преломления и плотности в толще подводных осадков, В широком диапазоне частот (1—100 кГц] а, для рассеяния в обратном направлении не зависит от частоты звука, его угл. зависимость близка к закону Лом.меля — Зеелигера соз0. В глубоком океане осн. вклад в Р. з. дают неровности донного рельефа. [c.270]

Дальнейшего упрощения мы достигнем, если учтем то обстоятельство, что углы рассеяния, характерные для распространения видимого света в атмосфере, довольно малы. Так как наименьщие турбулентные вихри по величине порядка /о 2 мм, а типичная длина волны составляет 0,5 мкм, углы рассеяния не превышают 2,5-10- рад. Следовательно, максимальное поперечное смещение, в пределах которого свет от рассеивателя попадает в заданную точку, намного меньше аксиального расстояния от рассеивателя до фотоприемника. Поэтому в подынтегральном выражении в формуле (8.4.41) может быть использовано так называемое приближение Френеля [c.373]

При потускнении рефлектора сила света фар значительно уменьшается. Рефлектор тускнеет при попадании на него жира, масла, воды и пыли. Так как обыкновенно рефлекторы в сборе с передними стеклами являются пыле-и водонепроницаемыми, то в обычных условиях пыль и вода на рефлектор не попадают. Отложения жира и масла могут образоваться в том случае,, если в фару вставлена лампа с замасленной колбой. Вследствие этого при замене лампы ее колбу следует обязательно протереть тонкой бумагой или сухой чистой тряпкой. Для рефлекторов с серебряным покрытием в процессе эксплуатации характерно (в особенности при содержании в атмосфере соединений серы) небольшое пожелтение н снижение отражательной способности. Отражательная способность загрязненных или постаревщих рефлекторов не может быть восстановлена путем простого механического полирования. В рефлекторах с алюминиевым покрытием, нанесенным способом испарения, такое полирование приводит к сдиранию очень тонкого слоя алюминия и к приведению рефлектора в полную негодность. Рефлекторы с гальваническим покрытием могут быть в случае необходимости отполированы в мастерской. Передние стекла (рассеиватели) в случае повреждения немедленно нужно заменять, чтобы предотвратить порчу рефлектора. [c.345]

Для несферич. чазтиц эффективное сечение зависит от их ориентации формы. Измерения деполяризации радиолокационных сигналов от частиц облаков и осадков дают информацию о форме частиц и, следовательно их фазовом состоянии. Между интенсивностью радиолокационных сигналов и интенсивностью осадков / (как капельножидких, так и в виде снега) сунюст-вует эмпирич. зависимость вида т] = А/°, где т — объемная отражаемость. А, Ь — коэфф., зависящие от вида осадков. Движение рассеивающих частиц приводит к флуктуациям фазы и амплитуды рассеянных сигналов. Соответственно изучение флуктуаций сигналов, рассеянных гидрометеорами, диэлектрич. неоднородностями воздуха, а также искусств. рассеивателями, позволяет исследовать структуру различного рода движений в атмосфере (ветер, турбулентность, упорядоченные вертикальные потоки и др.), а также микроструктуру осадков. Для таких наблюдений применяются импульсные донлеровские радиолокаторы сантиметрового диапазона, что обеспечивает выполнение широкой программы работ. Гак, радиолокационными средствами удается наблюдать отражения от диэлектрич. неоднородностей воздуха. Наиболее интенсивные отражения (наз. в иностранной литературе ангелами ) наблюдаются чаще исего в зоне конвективного перемешивания, в инверсиях, в нек-рых резко выраженных фронтальных поверхностях раздела возд. масс и др. [c.296]

Учет многократного рассеяния при распространении оптических волн в дисперсных средах представляет собой одну из тех сложных задач, которые являются предметом исследований во многих разделах физики. Сюда относятся и задачи квантовой электродинамики, и задачи рассеяния тепловых нейтронов и заряженных частиц, и задачи астрофизики и физики атмосферы и т. д. Впервые Фолди [36] поставил задачу о многократном рассеянии волн и решил ее для модели точечных изотропных и статистически независимых рассеивателей. В последующем этот теоретический подход получил развитие и к настоящему времени имеется ряд полезных результатов, в том числе по физической интерпретации уравнений переноса, давно применяемых при практическом учете многократного рассеяния излучения. [c.55]

В первом томе монографии (части I и И) рассматриваются теория однократного рассеяния и теория переноса излучения. Теория однократного рассеяния применима для описания рассеяния волн в разреженных облаках рассеивателей. Она охватывает большое число встречающихся на практике ситуаций, включая радиолокацию, а также лазерную и акустическую локацию в различных средах. Относительная математическая простота этой теории позволяет без излишних трудностей ввести большинство фундаментальных понятий, таких как полоса когерентности, время когерентности, временная частота, и рассмотреть движение рассеивателей и распространение импульсов. Мы приводим также некоторые оценочные значения характеристик частиц в атмосфере, океане и в. биологических средах. Теория переноса излучения, которую также называют кратко теорией переноса, имеет дело с изменением интенсивности волны, распространяющейся через случайное облако рассеивателей. Эта теория используется при решении многих задач рассеяния оптического и СВЧ излучения в атмосфере и биологических средах. В книге описываются различные приближенные способы решения, включая диффузионное приблнл<ение, метод Кубелки — Мунка, плоскослоистое приближение, приближение изотропного рассеяния и малоугловое приближение. [c.8]

Константу О можно найти в справочных таблицах спектральных величин либо для ее определения следует выполнить ряд калибровочных температурных измерений. Оптическую толщину поглощения в каждом случае можно определить с помощью лидара дифференциального поглощения. При этом необходимо использовать третий лазерный импульс с длиной волны Хз, выбранной вблизи длин волн Л] и Я,г и не пересекающейся ни с одной линией поглощения исследуемой компоненты атмосферы. Такие измерения можно осуществить, применяя либо топографические мищени в качестве независимых рассеивателей в обратном направлении, либо рассеиватели в виде аэрозолей, обеспечивающие рэлеевское и ми-рассеяние. В последнем случае можно получить оценки спектрального поглощения для отдельных участков атмосферы, в случае топографической мищени результаты измерений следует усреднить по всей длине траектории лазерного луча. Пользуясь уравнением (7.25), запишем выражение для оптической толщины поглощения света [c.380]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...