大气散射的瑞利散射

氨水浓度2023-04-27  21

英国科学家JWS瑞利在19世纪末研究天空颜色时提出的。因最初用于解释大气分子对可见光的散射,故又称分子散射。凡是粒子尺度远小于入射波长的散射现象,统称为瑞利散射。这种散射光的强度随不同的散射角 □(入射光方向和散射光方向的夹角)而变。以□(□)表示单位强度的自然光入射时,单个粒子在□方向单位立体角中散射的光通量,则有:

□式中 □为粒子的折射率。瑞利散射具有如下特点:①散射光强与波长四次方成反比。②粒子前半部和后半部的散射光通量相等,按(1+cos□□)的关系分布。③前向(□ =0)和后向(□=180□)的散射光最强,都比垂直方向(□ =90□、270□)强一倍。④前向和后向的散射光与入射光偏振状态相同;而垂直方向的散射光为全偏振,即其平行分量(振动方向与观测平面平行的分量,观测平面系由入射光和散射光组成的平面)为零,只存在垂直分量(图1 瑞利散射的光强分布)。

太阳辐射通过大气时,由于空气分子散射的结果,波长较短的光被散射得较多。雨后天晴,天空呈青蓝色就是因为辐射中青蓝色波长较短,容易被大气散射的缘故。如果太阳辐射遇到直径比波长大的质点,虽然也被散射,但这种散射是没有选择性的,即辐射的各种波长都同样被散射。如空气中存在较多的尘埃或雾粒,一定范围的长短波都被同样的散射,使天空呈灰白色的。有时为了区别有选择性的散射和没有选择性的散射,将前者称为散射,后者称为漫射。

散射后其他6种颜色的光都射向四周,只有白光还是按照原来的路线,所以进入人眼的光中白光远远大于其他光,所以看到的是白色

大气吸收的影响主要是造成遥感影像暗淡,由于大气对紫外线有很强的吸收作用, 现阶段遥感中很少用到紫外线波段。 大气辐射到地面又反射到传感器的过程中, 二次通过大气, 传感器所接收到的能量除了 反射光还增加了散射光。 这二次影响增加了信号中的噪声部分, 造成遥感影响质量的下 降。 由于大气中有云层,当电磁波到达云层时,就像到达其他物体界面一样,不可避免地要 产生反射现象,这种反射现象同样满足反射定律,而且各波段受到不同程度的影响,削 弱了电磁波到达地面的程度。

你是想问大气的散射和折射吧?

先说散射,首先明确任何物体都会反光,我们能看到物体就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。大气中有很多微小的物体,像小水珠啊,固体颗粒啊什么的,这些物体也会反光,而且他们反射的光线遇到其他物体后会再次被反射,这个就是大气的散射,因为有大气的散射我们才能看到阴影中的物体。

因为大气是不均匀的,各部分的折射率也是不一样的,阳光进入大气并不是直线传播的,就像我们看到水杯中的筷子是弯曲的一样,只不过阳光进入大气后被连续弯曲,这个是大气的折射

瑞利散射,米散射和几何光学散射(无选择性散射)。

一般大气分子是瑞利散射;悬浮微粒是米散射;气溶胶一般为无选择性散射;

具体是根据粒子半径与波长相比较来区分的,具体可以参考《遥感导论》这本书,上面有详细的介绍

大气受热过程知识点如下:

一、大气受热过程的能量两大来源:①太阳辐射(短波辐射)②地面辐射(长波辐射)。

1、太阳暖大地过程中,大气对太阳辐射具有削弱作用 (削弱作用包括:反射、吸收和散射3种方式)。

吸收作用:具有选择性,水汽和二氧化碳主要吸收波长较长的红外线,平流层中的臭氧主要吸收紫外线。

反射作用:大气中的云层和颗粒较大的尘埃对可见光具有反射作用。会将一部分太阳辐射反射到宇宙空间去,这种反射具有无选择性,云层越厚,反射作用越强。经过大气层的削弱作用后,到达地面的主要是太阳辐射中的可见光部分。

散射作用:当太阳光射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒,就会发生散射。大气对光的散射有一个特点:波长较短的光容易被散射,波长较长的光不容易被散射。大气散射形成的自然现象有①朝霞和晚霞的形成。②蔚蓝色天空;③日落后,日出前的天空是亮的。

2、大地暖大气,地面辐射被大气大量吸收。大地吸收太阳辐射之后增温,就地面辐射的形式传递给大气。

3、大气还大地, 大气吸收地面辐射后增温又以逆辐射的形式返回给大地, 它补偿了地面辐射损失的一部分热量,使地面实际损失热量减少,起到保温作用。

二、生活中的实际运用①大棚蔬菜②人造烟雾、浇水防冻。③果园铺沙子路,鹅卵石促使水果糖分积累。

三、结合大气受热过程原理,分析昼夜温差的影响因素 ①地势高低 ②天气状况 ③下垫面(比热容)。

以上就是关于大气散射的瑞利散射全部的内容,包括:大气散射的瑞利散射、为什么太阳光射入大气层时不发生散射、大气的散射、吸收、反射对遥感图像成像造成什么影响等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

转载请注明原文地址:https://juke.outofmemory.cn/read/3694335.html

最新回复(0)