Проектирование лазерных систем. Мишура Т.П - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

25
()
exp( ( )),zTzτ= −
(2.3)
где
м.р к. р м. п к. п
0
() () () () ()
z
Tz z z z z dz
⎡⎤
= β +β +β +β
⎣⎦
∫
и представляют некоторую «оптическую длину» пути z, являющую
ся функцией длины волны.
Для большинства представляющих интерес с точки зрения лазер
ной локации длин волн коэффициенты молекулярного и корпуску
лярного рассеяния, увеличиваются обратно пропорционально вели
чине длины волны в четвертой степени
54
2
44
0
512 1
,
3
e
с
R
π
β=
ωλ
(2.4)
где
22
00
/8
e
Rq mc=πε
— радиус электрона, численно равный 2,818 ×
× 10
–15
м. Уравнение (2.4) известно как формула Рэлея.
Молекулярное (рэлеевское) рассеяние света неизбежно имеет мес
то и оно почти не меняется во времени, но практически не препят
ствует прохождению света видимых и инфракрасных длин волн. На
пример, излучение с длиной волны 0,5 мкм, направленное вертикаль
но с уровня моря в зенит будет ослаблено в толще атмосферы за счет
рэлеевского рассеяния всего на 13 %, в дальнем инфракрасном диа
пазоне (10,6 мкм) рэлеевским рассеянием можно пренебречь.
В то же время корпускулярное рассеяние при некоторых метеоро
логических условиях может быть весьма значительным. В основном
оно имеет место в той зоне атмосферы, где происходит ее турбулент
ное перемешивание. Толщина этой зоны измеряется не от уровня
моря, а от поверхности Земли и составляет около 5 км. В пределах
указанного слоя изменяющиеся во времени коэффициенты рассея
ния (являющиеся функцией высоты) при длинах волн. Более корот
ких, чем радиусы частиц тесно связаны с видимостью в поверхност
ном слое. Например, устанавливая лазерный локатор на горе, не уда
ется полностью избежать влияния низковысотной дымки, поскольку
ламинарные и турбулентные воздушные потоки заносят в горы с не
больших высот некоторое количество аэрозолей (взвешенных час
тиц). Плотность аэрозолей над гористой местностью зависит не толь
ко от видимости в поверхностном слое, но также и от ветров в этом
случае, от восходящих потоков воздуха и местного рельефа.
Молекулярное поглощение имеет резонансный характер, что про
является на определенных длинах волн, соответствующих разностям
между энергетическими уровнями молекул газов, присутствующих

Страницы