Основы теоретической атмосферной оптики. Тимофеев Ю.М - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

36
важную особенность. При температуре абсолютно черного излучения Т = 6000 К
(солнечное излучение) только 0.4 % полной энергии излучения приходится на длины волн
большие 5 мкм. При температуре излучения 250 К (излучение земной атмосферы) только
0.4 % полной энергии излучения приходится на длины волн менее 5 мкм. Таким образом,
с практической точки зрения энергии солнечного и атмосферного излучения можно
рассматривать независимо.
Рис. 2.3. Функция Планка.
Интегрирование выражения (3.5.1) по всем частотам дает интегральную (полную)
интенсивность равновесного (абсолютно черного) излучения:
∫
∞
=
0
4
),(
π
σ
νν
T
dTB
B
(2.5.3)
Выражение (2.5.3) есть
закон Стефана
−
Больцмана, показывающий, что
интегральное равновесное излучение пропорционально четвертой степени температуры
(
σ
B
− постоянная Стефана−Больцмана). Поведение функции Планка вдали от ее
максимальных значений существенно различно. Поэтому в атмосферной оптике часто
используют два приближения.
При
λ
→ ∞ или
ν
→ 0
2
2
2
),(
c
Tk
TB
B
ν
ν
→ (2.5.4)
4
2
),(
λ
λ
cTk
TB
B
→ (2.5.5)
Выражения (2.5.4) и (2.5.5) известны как
закон Релея
−
Джинса.
При
λ
→ 0 или
ν
→ ∞
)(exp
2
),(
2
3
Tk
h
c
h
TB
B
νν
ν
−→ (2.5.6)
)(exp
2
),(
5
2
Tk
hchc
TB
B
λλ
λ
−→ (2.5.7)
Эти выражения носят название
закона Вина. На основе формул функции Планка
излучение можно характеризовать
яркостной температурой (радиояркостной для МКВ
диапазона спектра).
Яркостная температура есть температура излучения АЧТ, дающее
измеренную (или рассчитанную) интенсивность излучения
.
Несомненно, атмосферы планет не находятся в термодинамическом равновесии по
многим причинам. Во-первых, температура атмосферы меняется от точки к точке, во-
вторых, атмосфера находится в непрерывном движении и т. д. Наличие верхней внешней
«границы» в атмосферах планет, само уходящее излучение планет свидетельствуют об

Страницы