Преломление атмосферное

Рассеяние оптического излучения системой частиц всегда представляет собой статистический процесс. Естественным результатом этого процесса являются флуктуационные явления для прямого и рассеянного излучения, которые наблюдаются как частотное уширение интенсивности (результат флуктуаций рассеянного поля), как пространственные флуктуации интенсивности (спекл-структура) или как временные флуктуации интенсивности прямого и рассеянного излучения. Все эти наблюдаемые флуктуации поля или интенсивности рассеянного системой частиц излучения сопровождаются в земной атмосфере дополнительными флуктуациями параметров волны за счет флуктуаций показателя преломления атмосферного воздуха, обусловленных его турбулентными неоднородностями. [c.214]

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]

Пористая стенка 319 Потенциал скорости 18, 24 Преломление атмосферное 132 [c.475]

Показатель преломления для воздуха в большинстве случаев принимают равным единице, т. е. таким же, как и для вакуума, хотя он зависит от температуры / и атмосферного давления р [c.506]

Согласно опытным данным, величины (га , р, t, ф—1) ведут себя так же, как и плотности воздуха, т. е. следуют законам Бойля —Мариетта и Гей-Люссака, а показатель преломления воздуха, уменьшенный на 1, получается сложением величин пх—1) для отдельных компонентов. Согласно DIN 5450—68, при нормальных атмосферных условиях воздух имеет следующий состав (7о) кислорода — 20,9476, азота — 78,087 аргона — 0,934 и углекислого газа — 0,0314. Данных по влажности в этом стандарте не приводится. Влияние содержания СОг на показатель преломления определяется по зависимости [c.87]

Отношение определяется отношениями и Рассмотрим, например, атмосферный воздух, беря азот за первый газ и кислород — за второй. Имеем приблизительно N N2 = (Т <Т2 = 297 272, так как при 0° С и при давлении 76 см наши газы имеют показатели преломления (для желтого света) 1,000297 и 1,000272. Действительно, формула, принятая нами для //1, показывает, что соответствующие [c.122]

В качестве примера рассмотрим метод измерения температуры в поле дугового разряда постоянного тока при атмосферном давлении (91). Для этих условий, как правило, принимается термодинамическое равновесие. Газ вследствие различия температур в разных зонах дуги будет иметь неодинаковые коэффициент преломления и плотность. Температуру можно вычислить, определив отношение Ар /р, где Др — приращение плотности, и зная функциональную связь этих параметров. [c.181]

Падающий и преломленный лучи взаимно обратимы. Если принять п = —п , то уравнение (1) дает закон отражения. Показатель преломления данной среды по отношению к воздуху называется абсолютным показателем, преломления. Показатель преломления воздуха принимается равным единице, хотя его точное значение п— 1,000274 (при нормальном давлении 760 мм и температуре 20° С). Зависимость показателя преломления воздуха от температуры t и атмосферного давления Ps определяется формулой [c.97]

Как уже говорилось, наиболее важным примером протяженной случайной неоднородной среды является земная атмосфера, которой в течение столетий ограничивались четкость картины неба, наблюдаемой человеком. Наш анализ направлен с самого начала на этот конкретный пример. Как уже подчеркивалось, в этой главе наше внимание будет ограничено плавными и малыми флуктуациями показателя преломления чистого воздуха вокруг нас. Мы исключаем из рассмотрения влияние на оптические явления пыли и аэрозолей, которое требует изучения явлений многократного рассеяния (см., например, [8.4], т. 2). Мы ограничим также наше внимание оптическими свойствами в соответствующем спектральном окне атмосферы (таком, как видимая область спектра), в котором атмосферное поглощение пренебрежимо мало. (Подробно об атмосферном поглощении см. книгу [8.5], гл. 5.) [c.363]

При исследовании влияния атмосферной турбулентности на системы, формирующие изображение, мы увидим, что на характеристики такой системы влияет структурная функция флуктуаций показателя преломления. По определению эта структурная функция дается выражением [c.368]

Вычисление атмосферной оптической передаточной функции для длительной экспозиции, изложенное в 5, было основано на весьма ограничивающем предположении, что даже в случае наименьших турбулентных вихрей влияние возмущений показателя преломления сводится к задержке световых лучей, проходящих через них. Таким образом, геометрическое искривление лучей и дифракционные эффекты игнорировались. Длины путей, при которых это предположение строго выполняется, столь малы, что оказываются вне пределов практического интереса. [c.390]

Как известно, для пульсаций показателя преломления п = п- <п > в области локально-изотропной атмосферной турбулентности соответствующая [c.288]

Флуктуации показателя преломления воздуха. Для оптической части спектра, в диапазоне длин волн от 0.2 до 20 мкм, показатель преломления земной атмосферы и (г) может быть рассчитан по известным температуре Т°К, атмосферному давлению р, мб и парциальному давлению водяного пара по формуле [c.291]

При фотографической регистрации с большими экспозициями или фотоэлектрической записи, которая может продолжаться некоторый длительный отрезок времени, необходимо учитывать изменение температуры и атмосферного давления. При изменении температуры вследствие линейного расширения изменяется толщина распорного кольца между зеркалами ИФП, а также показатель преломления воздуха в связи с колебаниями атмосферного давления. Это приведет к изменению разности хода (7.3.1), а значит, и смещению интерференционной картины. Если нестабильность температуры и давления наблюдается в процессе регистрации интерференционной картины, то это скажется в уширении аппаратного контура (в уширении бЯр). Применение термостатирования ИФП может уменьшить или полностью исключить влияние колебания температуры. [c.462]

Объяснение этих явлений имеет много общего с явлением пульсаций интенсивности звука, распространяющегося в атмосфере они также вызываются атмосферной турбулентностью, которая приводит к пульсациям плотности воздуха, а следовательно, и коэффициента преломления для световых волн. В последнее время установлено также, что турбулентность атмосферы приводит к ряду важных и интересных явлений при распространении радиоволн сантиметрового диапазона (рассеяние, флюктуации уровня сигнала и флюктуации скорости распространения радиоволн). [c.232]

Рассеяние звука атмосферной турбулентностью. Неоднородности коэффициента преломления (флюктуации скорости ветра и температуры), вызванные турбулентностью, должны приводить к рассеянию на них звука. Те два явления, о которых только что шла речь, — флюктуации фазы и амплитуды звука — могут трактоваться как одно из проявлений этого рассеяния. [c.238]

В табл. VII. I приведены физические свойства большой группы металлов, представляющих интерес для исследования. Точки плавления меняются постепенно от 232 до 3410° С. Точки кипения изменяются в широком интервале от 1000 до 5930° С при нормальных атмосферных давлениях. Кроме того, в широком интервале изменений представлены такие характеристики, как удельная теплота, проводимость и тепловое рассеяние. Когда луч электромагнитной энергии направлен на поверхность, часть этой энергии отражается, часть поглощается. Баланс определяется отношением способности поглощать к эмиссионной способности, а также преломлением лучей в материале. Грубые темные поверхности поглощают большую часть падающих лучей. По всей вероятности, поверхностные условия и их обработка имеют большое влияние на превращение поступающего оптического излучения в тепловую энергию. [c.449]

РЕФРАКЦИЯ, преломление лучей света в земной атмосфере. Лучи света при прохождении через атмосферу благодаря ее неоднородности преломляются, вследствие чего видимое направление на светило или на земной предмет отличается от истинного направления. Различают Р. астрономическую и земную (атмосферную). [c.363]

Из всех сигнальных звуковых приборов С. представляет громадное преимущество в том отношении, что по своему устройству может давать любой тон, смотря по числу оборотов и отверстий вращающегося цилиндра, и может давать звук очень большой силы, для чего нужно увеличивать массу проходящего через С. пара или сжатого воздуха, к-рая уже сама по себе обладает надлежащим звуковым колебанием. Современные судовые С. слышны на рас- стояниях 3—5 км при любых атмосферных условиях но часто и на 20 км звук слышен вполне отчетливо. Каков бы ни был звуковой аппарат, дальность звука и кажущееся направление источника звука не только подвержены значительным колебаниям, но часто кажутся необъяснимыми. Все кажущиеся звуковые аномалии по исследованиям Физо объясняются явлениями преломления звука в среде воздуха неоднородной плотности результатом напр, слоистости, плотности воздуха является звуковой мираж. Оказывается также, что туман, когда именно и применяются звуковые сигналы, сам по себе не заглушает звука, но звуковые аномалии обусловливаются, особенно на море, неравномерностью распределения f и плотности воздуха. [c.438]

Нормальный воздух — воздух при температуре 20° С, атмосферном давлении 101324,72 Па, с объемной долей азота 78,10%, кислорода 20,95%, аргона 0,93%, углекислого газа 0,03%, парциальном давлении водяных паров 1333,22 Па (относительная влажность с учетом округления — 58%). Плотность нормального возд узи — 1,20 кг/м показатель преломления Пн= 1,00027159 для первичной эталонной длины волны Хн=605,61574 нм и Яв = 1,00027259 — для вторичной эталонной длины волны Лн=546,07819 нм. [c.206]

Комплексные показатели преломления типовых форм атмосферного аэрозоля [c.92]

На возможность получения информации о статистических параметрах турбулентности при изучении взаимодействия световой волны и турбулизованной газовой среды впервые было указано в работе Обухов, 1953). Принципиальные возможности и перспективы развития подобных исследований широко обсуждались в литературе (см., например, Рытое, 1937 Татарский, 1967 Гурвич и др., 1976)). В отличие от хорошо изученного как теоретически, так и экспериментально, приповерхностного слоя Земли, сведения о турбулентности в средней атмосфере сравнительно немногочисленны. Известно, что вертикальная и горизонтальная структура турбулентности в свободной атмосфере неоднородна. В частности, до высоты стратопаузы существуют слои, которые характеризуются резкими градиентами скорости ветра и температуры, а в ряде случаев - наличием регулярных внутренних гидродинамических волн, являющихся источником энергии турбулентного нагревания Александров и др., 1990 Гаврилов, 1974). Нет достаточно полных сведений о вариациях спектра пульсаций показателя преломления атмосферных газов, учитывающих слоистую структуру атмосферы и особенности, связанные с макромасштабными метеорологическими явлениями. Основываясь на измерениях микроструктуры скорости ветра и температуры в таких слоях можно, тем не менее, считать, что соответствующие спектры близки к степенным. Это позволяет, при учете влияния атмосферной турбулентности на характер распространения зондирующего излучения, использовать в малых областях, пространственные масштабы которых много меньше внешнего масштаба турбулентности Ь (связанного с характерным размером крупных анизотропных энергонесущих вихрей), теорию локально-однородной и локально-изотропной турбулентности Татарский, 1967). [c.274]

В триаде газ, аэрозоль, турбулентные неоднородности воздуха, определяющей оптические свойства атмосферы, последняя компонента создает случайную пространственно-временную структуру поля показателя преломления атмосферного воздуха. Эта структура характеризуется ограниченными свойствами однородности и изотропности, временными трендами. Она наиболее подвержена динамичным локальным возмущениям при изменениях текущей погодной ситуации, особенно в условиях радиационноактивного периода дневного времени. Это обусловливает необходимость широкого использования в исследованиях турбулентности методов математической статистики, в особенности таких разделов, как теория случайных функций, теория случайного поля [2, [c.10]

Явление преломления света было известно уже Аристотелю (350 лет до нашей эры). Попытка установить количественный закон принадлежит знаменитому астроному Птолемею (120 г. нашей эры), который предпринял измерение углов падения и преломления. Приводимые им данные измерений весьма точны. Птолемей учитывал влияние преломления в атмосфере на видимое положение светил (атмосферная рефракция) и даже составил таблицы рефракции. Однако измерения Птолемея относились к сравнительно небольшим углам, и поэтому он пришел к неправильному заключению о пропорциональности угла преломления углу падения. Значительно позже (около 1000 г.) арабский оптик Альгазен (Альхайтам) обнаружил, что отношение углов падения и преломления не остается постоянным, но правильного выражения закона дать не смог. Пра- [c.15]

Ко второй группе атмосферных эффектов относятся прежде всего явления, связанные с турбулентным характером атмосферы. Турбулентные потоки воздуха обусловливают возникновение местных флуктуаций плотности атмосферы и, следовательно, изменение ее коэффициента преломления. Эти флуктуации имеют микромасштабное время корреляции порядка нескольких миллисекунд. Изменения коэффициента преломления вызывают изменение оптической длины пути луча. В результате в пределах лазерного пучка могут нарушиться существовавшие в нем фазовые соотношения. В силу случайного характера турбулентности коэффициент преломления вдоль всего пути распространения лазерного излучения изменяется случайным образом. Поэтому в качестве основной характеристики в данном случае выступает некоторый поперечный корреляционный размер ркор- В соответствии с определением ркор — есть минимальное расстояние между двумя ближайшими лучами, которые из-за прохождения участков атмосферы с различными коэффициентами преломления оказываются некоррелированными у цели. [c.52]

Молекулы вещества (Х0)Н2С — Hj (ОХ) состоят из двух идентичных групп СН2ОХ, соединенных между собой единственной связью С —С. Каждая подгруппа —СН2ОХ полярна с моментом, равным 2,5D (D —единица дипольного момента — дебай), ориентированным под углом 45° к направлению единственной углеродной связи. Приближенное значение для этого вещества в газообразном состоянии при комнатной температуре и атмосферном давлении равно 1,01. Оптическое измерение показателя преломления дает результат п= 1,0005. [c.48]

Показатель преломления зависит от длины волны й от температуры, а для газов — и от давления. Например, показатель преломления воды при 20°С для длин волн 678,0 589,3 480,0 и 404,7 нм равен соответственно 1,3308 1,3330 1,3374 и 1,3428. Если нет необходимости учитывать показатель преломления с большой точностью, то можно для света принять п — = 1,33. Показатель преломления газов при нормальных условиях отличается от единицы на 10" или 10" . Например, при 0°С и атмосферном давлении у азота и = 1,000297, у кислорода = 1,000272, у воздуха =1,000292. Обычно для воздуха принимается = 1,0003. У стекол марки флинт показатель преломления заключен между 1,6 и 1.,9 у стекол марки крон — между 1,5 и 1,6, у алмаза пбказатель преломления равен 2,4. [c.97]

Турбулентными, в частности, являются разнообразные движения воздуха в земной атмосфере, начиная от слабого ветра вблизи поверхности Земли (к которому относятся измерения, воспроизведенные на рис. В.1) и кончая движениями общей циркуляции, имеющими масштабы планеты в целом. Атмосферная турбулентность играет основную роль в процессах переноса тепла и влаги воздушными массами, в испарении влаги с поверхности Земли и водоемов и в тепловом и динамическом взаимодействии между атмосферой и подстилающей поверхностью, существенно влияющем на изменения погоды она определяет распространение примесей в воздушной среде, зарождение ветровых волн на поверхности моря и образование ветровых течений в океане, болтанку самолетов и других летательных аппаратов и вибрации многих наземных сооружений наконец, турбулентные флюктуации показателя преломления обусловливают многие важные особенности распространения света и радиоволн от наземных и космических источников. Турбулентными оказываются и течения воды в реках, морях и океанах, а также колоссальные по сравнению с масштабами Земли движения газов в межзвездных газовых туманностях. Наконец, турбулентными являются практически все имеющие прикладное значение течения в трубах — в водопроводах, газопрово- [c.7]

С явлением рассеяния звуковых волн на неоднородностях коэффициента преломления, вызванными атмосферной турбулентностью, мы уже встречались (см. стр. 238). Теперь же обратимся к рассеянию света на неоднородностях, вызванных распространением гиперзвуковых волн в жидкостях. Рассеяние света — очень распространенное физическое явление и с ним приходится встречаться очень часто. Мы видим луч прожектора в темноте ночи благодаря рассеянию света в атмосфере, видим лучи солнца, проходящего через щели в комнату. Как прожекторный луч, так и солнечные лучи, проходящие через щели, могут быть видны сбоку. Здесь мы имеем дело с так называемым макрорассеянием, т. е. рассеянием, происходящим из-за имеющихся в воздухе небольших твердых частичек, размеры которых [c.299]

До сих пор предполагалось, что флуктуации показателя преломления не зависят от времени. Такое описание атмосферной турбулентности является достаточным, если постоянная времени аппаратуры, регистрирующей параметры излучения, меньше характерного времени изменения показателя преломления. В тех случаях, когда обеспечить необходимое быстродействие приемной системы сложно, нужно учитывапть временные характеристики флуктуаций волны. Делается это обычно на основе гипотезы о "замороженной" турбулентности. Согласно [c.109]

ЛОЖНОЕ СОЛНЦЕ — ряд атмосферно-оптич. явлений, относяшцхся к группе гало и заключающихся в появлении на небесном своде небольшого округлого светового пятна, иногда имеющего значит, яркость и потому напоминающего солнечный диск. Наиболее часто под именем Л. с. понимают паргелии — яркие радужные пятна, расположенные на высоте Солнца, справа и слева от него, на расстоянии 22°, реже 46°. Иногда Л. с. называют вытянутое радужное пятно над Солнцем, на расстоянии 46° от него. Все перечисленные формы Л. с. образуются вследствие преломления солнечных лучей в призматич. ледяных кристаллах, определенным образом ориентированных относительно горизонта, чем и объясняется радужная окраска [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...