Проектирование лазерных систем. Мишура Т.П - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

29
3. РАССЕИВАЮЩИЕ СВОЙСТВА ЦЕЛЕЙ
И ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТРАЖЕННЫХ СИГНАЛОВ
В ОПТИЧЕСКОМ ДИАПАЗОНЕ
3.1. Эффективная площадь рассеяния типовых целей
При оценке отражающих свойств целей в оптическом диапазоне
практически во всех случаях можно пользоваться методами геомет
рической оптики, так как их размеры обычно значительно больше
длины волны. В оптическом диапазоне так же, как и в радиодиапазо
не, можно выделить три случая рассеяния объектом падающей на
него волны:
1. Зеркальное рассеяние — средние размеры шероховатостей на
много меньше длины волны.
2. Диффузионное рассеяние — средние размеры шероховатостей
соизмеримы с длиной волны.
3. Средние размеры шероховатостей много больше длины волны.
Как видно из приведенных выше случаев рассеяния, в качестве
критерия выступает средняя высота шероховатостей. Данная вели
чина оценивается так же, как и в радиолокации, согласно критерию
Рэлея
sin( ),
8
h
λ
<φ
(3.1)
где λ — длина волны; h — высота шероховатости; φ — угол падения.
Отсюда следует, что поверхность или объект обладают свойствами
гладкости, если h/λ → 0 или φ → 0. При проектировании оптической
системы необходимо помнить об этом, так как даже при значитель
ных h/λ, но очень пологом угле падения, поверхность обладает свой
ствами гладкой, удовлетворяющей условиям зеркального отражения.
Поскольку длина волны оптического излучения мала по сравнению
с длинами волн радиодиапазона, то в чистом виде в природе зеркально
го отражающих поверхностей, не существует. Данный вид отражения
используется для создания искусственных отражателей. Поэтому рас
смотрение рассеивающих свойств начнем с диффузного рассеяния.
Будем полагать, что элемент поверхности тела dS освещен равно
мерно и отражает световой поток диффузно по закону Ламберта, кото
рый устанавливает зависимость изменения силы света излучающей
или рассеивающей поверхности от направления, в котором произво
дится наблюдение. При этом сила света в направлении, составляю
щем угол φ с нормалью к поверхности (угол падения),
0
cos( ),II
φ
=φ
где I
0
— сила света в направлении к поверхности (φ = 0). Иначе гово

Страницы