Составители:
Рубрика:
Интенсивности Ми i
1
и i
2
представляют собой элементы безразмерных матриц рассеяния Ми,
соответствующих абсолютным матрицам:
(7.1)
где i
+
=(i
1
+i
2
)/2, i
-
=(i
1
-i
2
)/2, причем m
j
=λ
2
i
j
/(4π
2
), j=1,2,3,4.
Матрица рассеяния на ансамбле частиц (элементарном объеме) получается путем
суммирования матриц рассеяния для отдельных частиц:
(7.2)
где M
j
— элементы матрицы рассеяния для полидисперсной системы (полидисперсной матрицы
рассеяния); dN(r)/dr — функция (спектральная плотность) распределения частиц по размерам.
Матрица рассеяния F′ для отдельных частиц Ми, используемая Ван де Хюлстом,
записывается так:
Она представляет собой безразмерную матрицу (7.9), т.е.
При расчетах по формулам Ми кроме элементов матрицы рассеяния часто вычисляются и
такие характеристики рассеянного излучения, как степень поляризации, ее ориентация и
эллиптичность.
Элементы матриц рассеяния для одной частицы не являются независимыми. Они связаны
соотношениями, которое для матрицы Ми записывают в виде
2
4
2
321
mmmm
+=
Это условие обозначает, что при полной поляризации падающего излучения рассеянное
излучение остается полностью поляризованным. Для полидисперсной системы частиц Ми это
условие не выполняется, так как оно не аддитивно для различных частиц.
Приведенные нами ранее матрицы рассеяния Ми относятся к общему случаю рассеяния под
каким-либо углом θ. В случае аксиального рассеяния «вперед» (по направлению падающего
излучения) и «назад» (в направлении на источник) матрицы рассеяния существенно упрощаются.
Для рассеяния «вперед» выполняется следующее соотношение
0 ,
4321
===
mmmm
,
а для обратного рассеяния
0 ,
4321
=−==−
mmmm
Энергетические характеристики. Для исследования свойств аэрозолей важно знать сколько
световой энергии поглощается аэрозольными частицами, какая доля ее проходит дальше в
направлении излучения и какая доля рассеивается под разными углами к направлению падения
излучения. Эти характеристики: объемный коэффициент аэрозольного ослабления – α
0
(λ), объемный
коэффициент аэрозольного рассеяния (α
p
) или поглощения(αΠ). Эти коэффициенты входят в
формулу Бугера: I = I
0
exp(-αl) = I
0
exp[-(α
p
+α
n
)l], связывающую интенсивность (плотность потока) I
излучения, прошедшего через слой толщиной l, содержащий аэрозоли, с интенсивностью падающего
излучения.
Абсолютные значения объемных коэффициентов ослабления (рассеяния, поглощения)
зависят от счетной концентрации частиц атмосферных аэрозолей. Для исключения явной
зависимости коэффициентов от счетной концентрации, объемные коэффициенты ослабления во
многих случаях приводятся в виде относительных значений. При этом для получения абсолютных
значений коэффициентов могут быть использованы данные по метеорологической дальности
видимости: S
M
=3,912/α(λ
1
) или фактору мутности: T=τ
a
/(τ
R
+τ
a
) (τ
R
— оптическая плотность
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- …
- следующая ›
- последняя »
