Составители:
Рубрика:
24
Таблица 2.1. Диапазоны спектра электромагнитного излучения.
Диапазон Характерные длины волн, мкм Характерные частоты, Гц
Гамма 10
-5
3⋅10
19
Рентгеновский 10
-2
3⋅10
16
Ультрафиолетовый
3⋅10
-1
10
15
Видимый
0.4−0.7 (4.3−7.5)⋅10
14
Инфракрасный (ИК):
ближний (БИК)
средний
дальний
1−4
4−50
50−1000
(3−0.8)⋅10
14
10
14
−10
12
10
12
−3⋅10
10
Микроволновый
(МКВ)
10
3
3⋅10
10
Телевизионный 10
7
3⋅10
7
Радиоволновый 10
8
-10
9
3⋅10
6
−3⋅10
5
Современная оптика атмосферы изучает распространение, трансформацию, а также
генерацию э.м. волн от ультрафиолета (УФ) до радиоволнового диапазона. Кроме
указанного в табл. 2.1 деления спектра, в атмосферной оптике принято весь спектр
электромагнитного излучения в атмосферах планет разделять на солнечную и тепловую
области. Солнечная область включает УФ, видимый и ближний инфракрасный (БИК)
диапазоны
. В этих диапазонах в дневное время энергия солнечного излучения превышает
энергию собственного (в частности, теплового) излучения атмосферы и поверхности.
Тепловая область простирается от БИК диапазона до радиоволн. Здесь, наоборот, энергия
теплового излучения (днем и, конечно, ночью) превышает солнечную компоненту.
Спектральная область, где энергия солнечного и теплового излучений в атмосфере Земли
примерно одинаковы, расположена в районе 3−4 мкм. Для других планет эта граница
сдвинута в коротковолновую или длинноволновую области в зависимости от расстояния
от Солнца и радиационной температуры планеты. Отметим, что и солнечное, и тепловое
излучения присутствуют во всех диапазонах э.м. излучения, но их роль, например, в
формировании поля излучения существенно
разная.
Как известно из курса общей физики, электромагнитные волны переносят энергию в
направлении своего распространения. Её величина − вектор Пойтинга − пропорциональна
векторному произведению напряженностей электрического поля
E
r
и магнитного поля
H
r
.
Модуль вектора Пойтинга, с учетом связи
H
r
и
E
r
из уравнений Максвелла,
пропорционален квадрату напряженности электрического поля E. Частота излучения в
оптическом диапазоне столь велика (см. табл. 2.1), что измерить мгновенное значение E
невозможно. Действие на любые измерительные приборы оказывает лишь усредненный
по времени квадрат напряженности электрического поля E. Следовательно, энергия
электромагнитной волны пропорциональна среднему квадрату ее электрической
напряженности. Учитывая
периодичность колебаний E во времени, в качестве интервала
усреднения удобно выбрать период T = 1/
ν
и, разделив энергию на указанный интервал T,
перейти к мощности W
dttxE
T
W
T
),(
1
0
2
∫
=
. (2.1.4)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- …
- следующая ›
- последняя »
