Основы теоретической атмосферной оптики. Тимофеев Ю.М - 95 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

95
r
m
θ
θ
sinsin
0
⋅
=
, (5.2.1)
где
r
θ
− угол преломления.
Формулы Френеля для отраженной волны записываются следующим образом [4, 5,
20, 31]
⊥⊥
+
−
=
+
−
=
,0
0
0
||,0
0
0
||
coscos
coscos
;
coscos
coscos
E
m
m
EE
m
m
E
r
r
r
r
θθ
θ
θ
θθ
θ
θ
. (5.2.2)
Данные о комплексном показателе преломления для различных естественных сред
приведены во многих монографиях и справочниках [3, 18] (смотри также раздел 4).
Пусть на поверхность раздела падает неполяризованное, направленное излучение с
интенсивностью I
0
(численно равное потоку излучения). Обозначив )(
θ
R − коэффициент
отражения, имеем для отраженного излучения
0
)()( IRI
θ
θ
=
. (5.2.3)
Тогда для коэффициента отражения справедливо соотношение, вытекающее из формул
Френеля (5.2.2) [3]
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
+−+
+−−
+
+−+
+−−
=
2
0
22
0
0
22
0
2
0
22
0
2
0
22
0
2
cos1cos
cos1cos
cos1cos
cos1cos
2
1
)(
θθ
θθ
θθ
θθ
θ
m
m
mm
mm
R
(5.2.4)
Слагаемые в формуле (5.2.4) – коэффициенты отражения для параллельной и
перпендикулярной компонент излучения.
Для случая нормального падения (
θ
0
= 0) излучения, воспользовавшись формулой
(5.2.4), можно получить следующие соотношения:
2222
22
2
v
)1(
4
1
)1(
)1(
1
1
κκ
κ
++
−=
++
+−
=
+
−
===
n
n
n
n
m
m
RRR
h
. (5.2.5)
В том случае, если поглощение в среде отсутствует (
κ
= 0), коэффициент отражения
определяется действительной частью показателя преломления
2
1
1
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
−
=
n
n
R
. (5.2.6)
В случае
n>>
κ
(полосы поглощения), R – стремится к единице. Так, если
поверхность освещена излучением в достаточно широкой спектральной области, то в
спектре отражения будут наблюдаться максимумы, соответствующие положению полос
поглощения веществ, входящих в состав подстилающей поверхности. Этот эффект назван
в литературе эффектом переизлучения и позволяет по спектрам отражения определять
физико–химическую природу подстилающей
поверхности.
Существует особый угол
θ
B
– угол Брюстера, при котором 0=
v
R . Под этим углом
отражается только то излучение, для которого напряженность электрического поля
перпендикулярна плоскости падения. Поэтому при падении неполяризованного
солнечного излучения на плоскую поверхность под углом Брюстера отраженный свет
полностью поляризован параллельно этой плоскости. Угол Брюстера определяется
соотношением
n
B
=
θ
tg .

Страницы