Основы теоретической атмосферной оптики. Тимофеев Ю.М - 79 стр.

UptoLike

Рубрика: 

79
Отсюда можно сделать вывод, что чем
больше мнимая часть КПП, тем слабее
осцилляции факторов ослабления Q
e
(x) и
рассеяния Q
s
(x). Интересно заметить, что
максимальное сечение ослабления
частиц в 3–4.5 раза больше, чем их
геометрическая площадь: это результат
дифракционного ослабления.
Для непоглощающих веществ (вода) и
слабопоглощающих (кварц) кривые для
факторов рассеяния практически
совпадают с фактором ослабления Q
e
(x).
Для кварца на рис. 4.5 показан фактор
поглощения, а для сажирассеяния и
поглощения. Видно, что у фактора
поглощения кварца отсутствуют
низкочастотные колебания. У сажи
факторы рассеяния и поглощения имеют
такой же плавный ход, как Q
e
(x).
Индикатрисы рассеяния в зависимости
от параметра x для воды, сажи и кварца
приведены на рис. 4.6. Для малых частиц,
как мы выяснили выше, индикатриса
близка к релеевской. С ростом размера
частицы индикатриса вытягивается в
направлении вперед. Это обусловлено
тем, что рассеянное излучение это
дифрагированное излучение. Из теории
дифракции известно
, что чем больше
препятствие (размеры частицы), тем в
более малом телесном угле вблизи
направления распространения
первоначального излучения
«концентрируется» дифрагированное
излучение. Поэтому индикатрисы
аэрозольных частицвытянутые, и тем
сильнее, чем крупнее частицы. Поскольку
такие индикатрисы получаются из
расчетов по теории Ми, они называются,
в отличие от релеевских, индикатрисы Ми. Как противоположность
релеевскому
рассеянию используют термин рассеяние Ми (т.е. рассеяние, для описания которого
требуются расчеты по общей теории).
Для сравнительно малых частиц форма индикатрисы практически не зависит от
КПП. Так на рис. 4.6 а индикатрисы для x = 1 практически совпадают. C ростом x в
индикатрисе рассеяния начинают появляться вторичные максимумы: максимум
обратного рассеяния при
угле 180° и боковые максимумы. Величина и форма этих
максимумов уже сильно зависит от типа вещества. Это видно на рис. 4.6 а, а также на
рис.4.6 б, где отдельно изображена область углов 90–180°. Для кварца максимум
обратного рассеяния и боковые максимумы выражены очень сильно, для воды и сажи
значительно слабее, но при
этом индикатриса воды имеет наиболее сильные минимумы.
Боковые максимумы воды представляют особый интерес, поскольку «отвечают» за такие
атмосферные явления как радуги, глории и т.п.
Рис. 4.5. Факторы ослабления, рассеяния и
поглощения различных веществ как функции
параметра x.
Рис. 4.6. Индикатрисы рассеяния различных
веществ как функции параметра x: aобщий вид; б
область рассеяния назад.