大氣散射現(xiàn)象有幾種類型?
一、大氣散射現(xiàn)象有幾種類型?
一般由光的散射的原因不同而將光的散射分為兩類:a.廷德爾散射。顆粒渾濁媒質(zhì)(顆粒線度和光的波長(zhǎng)差不多)的散射,散射光的強(qiáng)度和入射光的波長(zhǎng)的關(guān)系不明顯,散射光的波長(zhǎng)和入射光的波長(zhǎng)相同。b,分子散射。光通過(guò)純凈媒質(zhì)時(shí),由于構(gòu)成該媒質(zhì)的分子密度漲落而被散射的現(xiàn)象。分子散射的光強(qiáng)度和入射光的波長(zhǎng)有關(guān),但散射光的波長(zhǎng)仍和入射光相同。
二、大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的散射分為?
到達(dá)地球大氣上界的太陽(yáng)輻射可以分成兩個(gè)去向:一個(gè)是回去的,哪來(lái)哪去,返回到宇宙空間,占30%(地球反射率);另一個(gè)是留下的,留在地球上不走了,占70%。兩者相加當(dāng)然為100%。
回去的部分包括:云層(大氣)反射20%,大氣散射6%,地面反射4%。這里的大氣反射、大氣散射是返回到宇宙空間的。
留下的部分包括:地面直接吸收22%,大氣吸收20%,大氣反射(漫反射)16%,大氣散射12%。這里的大氣反射(漫反射)、大氣散射是到達(dá)地面的。
這樣看來(lái),大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的反射占36%,其中,20%反射回宇宙空間,16%漫反射到地面;大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收占20%;大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的散射占18%,其中,6%散射回宇宙空間,12%散射到地面。
如果光看大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用,大氣反射占20%(不包括漫反射到地面的16%);大氣吸收占20%;大氣散射占6%(不包括散射到地面的12%)。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用合計(jì)占46%,剩下54%到達(dá)地面【到達(dá)地面的54%,其中有50%留在了地球,即地面直接吸收22%,大氣反射(漫反射)16%,大氣散射12%,還有地面反射4%回到了宇宙空間】。這也驗(yàn)證了那句話:大氣使到達(dá)地表(大氣下界)的太陽(yáng)輻射通過(guò)反射、吸收、散射幾乎被削弱了一半。
三、大氣對(duì)電磁波散射的類型?
瑞利散射,米散射和幾何光學(xué)散射(無(wú)選擇性散射)。一般大氣分子是瑞利散射;懸浮微粒是米散射;氣溶膠一般為無(wú)選擇性散射;具體是根據(jù)粒子半徑與波長(zhǎng)相比較來(lái)區(qū)分的,具體可以參考《遙感導(dǎo)論》這本書,上面有詳細(xì)的介紹
四、大氣對(duì)電磁波散射的類型及特點(diǎn)?
(1)瑞利散射又稱分子散射,其散射強(qiáng)度與入射輻射的波長(zhǎng)的四次方成正比即入射輻射的波長(zhǎng)越短,散射能力越強(qiáng)。
(2)米氏散射,其散射強(qiáng)度約與波長(zhǎng)的二次方成正比,具有方向性。
(3)粗粒散射,其散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)無(wú)關(guān),是非選擇性散射。
五、為什么高原藍(lán)天現(xiàn)象與大氣的散射有關(guān)?
天空本身是沒(méi)有顏色的。在宇宙空間中,我們只能看見一輪燦爛的太陽(yáng),還有周圍漆黑的太空。地球的表面有一層濃密的大氣,不僅給人類提供了基本的生活條件,也是天空成為藍(lán)色的原因。
太陽(yáng)發(fā)出的光芒包含了各種波長(zhǎng)的光線,不同波長(zhǎng)的陽(yáng)光在可見波段呈現(xiàn)赤橙黃綠青藍(lán)紫七色。當(dāng)陽(yáng)光穿透大氣層時(shí),會(huì)被大氣中的各種微粒散射。
為什么這種散射會(huì)使天空變成藍(lán)色,而不是一片白茫茫呢?泰多爾、瑞利和愛因斯坦等幾位科學(xué)家,對(duì)陽(yáng)光的散射現(xiàn)象進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究,發(fā)現(xiàn)了被稱為瑞利散射的效應(yīng)。
當(dāng)空氣比較潔凈的時(shí)候,散射陽(yáng)光的主力是微小的氣體分子,這就是瑞利散射。這些分子的直徑遠(yuǎn)小于可見光的波長(zhǎng),在散射陽(yáng)光的時(shí)候是有選擇性的,其散射光強(qiáng)度與光波波長(zhǎng)的四次方成反比。藍(lán)紫色光的波長(zhǎng)約400納米,只有700納米的紅色光波長(zhǎng)的60%不到。
因此,藍(lán)紫光的散射強(qiáng)度接近于紅色光的十倍。大氣對(duì)陽(yáng)光及有散射也有吸收,其中對(duì)波長(zhǎng)較短的紫色光吸收作用比較強(qiáng)。穿過(guò)了厚厚的大氣層,到達(dá)地面的紫色光就比較微弱了。
人眼的顏色感受器官由紅、綠、藍(lán)三種錐體組成,對(duì)紫光也相對(duì)不敏感。幾種原因的綜合作用,使晴空看起來(lái)是藍(lán)色而不是紫色。旭日東升或是夕陽(yáng)西下的時(shí)候,陽(yáng)光要穿過(guò)更厚的大氣層。連藍(lán)色光也被大量吸收,天空就呈現(xiàn)出漂亮的橙紅色。
明白了天空為什么是藍(lán)色的,就很容易理解高原的藍(lán)天為什么如此深沉美麗。高原的海拔通常在三、四千米甚至更高,這里的空氣比平原稀薄的多。
以西藏首府拉薩為例,這里每立方米空氣的密度只有810克,只有海平面處的60%多一點(diǎn)。這里的瑞利散射沒(méi)有低海拔地區(qū)強(qiáng)烈,所以陽(yáng)光非常毒辣,天空的藍(lán)色中也透出了太空的純黑底色,反而顯得分外深邃美麗。
六、湯姆孫模型為什么不能解釋粒子散射?
湯姆遜模型就是高中物理中所說(shuō)的葡萄干面包模型(或叫棗糕模型),根據(jù)這個(gè)模型的理論原子的大部分質(zhì)量和所有正電荷是平均分布在原子內(nèi)部的,而電子就像葡萄干那樣隨機(jī)分布在原子表面。
這樣的話根據(jù)計(jì)算原子表面正電荷所組成的電場(chǎng)比較小,a粒子以趨近于光速的速度打向原子應(yīng)該是直接穿透原子才對(duì),而實(shí)驗(yàn)表明有少數(shù)粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn)極少數(shù)甚至偏轉(zhuǎn)達(dá)180度,要發(fā)生這種情況就必須有足夠強(qiáng)的電場(chǎng)及足夠大的質(zhì)量。唯一的解釋就是正電荷和質(zhì)量集中于一點(diǎn)上,只有當(dāng)粒子直接撞于這一點(diǎn)上才會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),這也就解釋了為什么大部分粒子并未偏轉(zhuǎn)
七、地球大氣層是如何將光線散射的?
在大氣中光的散射
當(dāng)我們避開太陽(yáng)朝天空張望時(shí),看到的是蔚藍(lán)的天空,這就是說(shuō),在那個(gè)方向的天空有光線射入我們的眼簾,從太陽(yáng)發(fā)射過(guò)來(lái)的光線,在天空的某個(gè)地方改變了方向,不然的話,我們所能看到的一切,就只不過(guò)是星際空間的黑暗,或者是來(lái)自某個(gè)遙遠(yuǎn)星辰的亮光。原來(lái),當(dāng)光線穿過(guò)地球周圍的大氣時(shí),它的一些能量就向四面八方反射,這樣的過(guò)程就是散射。因此,光波在遇到大氣分子或氣溶膠粒子等時(shí),便會(huì)與它們發(fā)生相互作用,重新向四面八方發(fā)射出頻率與入射光的相同,但強(qiáng)度較弱的光(稱子波),這種現(xiàn)象稱光散射。子波稱散射光,接受原入射光并發(fā)射子波的空氣分子或氣溶膠粒子稱散射粒子。當(dāng)散射粒子的尺度遠(yuǎn)小于入射光的波長(zhǎng)時(shí)(例如大氣分子對(duì)可見光的散射),稱分子散射或瑞利散射,散射光分布均勻且對(duì)稱。 當(dāng)散射粒子的尺度與入射光波長(zhǎng)可比擬時(shí)(例如飄塵粒子對(duì)可見光的散 射),散射光的強(qiáng)度分布不對(duì)稱而是分布復(fù)雜,稱為米散射。
光散射法在可吸入顆粒物濃度快速檢測(cè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。衛(wèi)生部WS/T206-2001《公共場(chǎng)所空氣中可吸入顆粒物(PM10)測(cè)定法-光散射法》標(biāo)準(zhǔn)、勞動(dòng)部LD98-1996《空氣中粉塵濃度的光散射式測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)
八、為什么大氣散射主要發(fā)生在可見光區(qū)域?
光線通過(guò)有塵土的空氣或膠質(zhì)溶液等媒質(zhì)時(shí),部分光線向多方面改變方向的現(xiàn)象。叫做光的散射.超短波發(fā)射到電離層時(shí)也發(fā)生散射。
太陽(yáng)輻射通過(guò)大氣時(shí)遇到空氣分子、塵粒、云滴等質(zhì)點(diǎn)時(shí),都要發(fā)生散射。
但散射并不象吸收那樣把輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽皇歉淖冚椛浞较颍固?yáng)輻射以質(zhì)點(diǎn)為中心向四面八方傳播開來(lái)。
經(jīng)過(guò)散射之后,有一部分太陽(yáng)輻射就到不了地面。
如果太陽(yáng)輻射遇到的是直徑比波長(zhǎng)小的空氣分子,則輻射的波長(zhǎng)愈短,被散射愈厲害。
其散射能力與波長(zhǎng)的對(duì)比關(guān)系是:對(duì)于一定大小的分子來(lái)說(shuō),散射能力和波長(zhǎng)的四次方成反比,這種散射是有選擇性的。
例如波長(zhǎng)為0.7微米時(shí)的散射能力為1,波長(zhǎng)為0.3微米時(shí)的散射能力就為30。因此,太陽(yáng)輻射通過(guò)大氣時(shí),由于空氣分子散射的結(jié)果,波長(zhǎng)較短的光被散射得較多。
雨后天晴,天空呈青蘭色就是因?yàn)檩椛渲星嗵m色波長(zhǎng)較短,容易被大氣散射的緣故。
九、大氣的散射、吸收、反射對(duì)遙感圖像成像造成什么影響?
大氣吸收的影響主要是造成遙感影像暗淡,由于大氣對(duì)紫外線有很強(qiáng)的吸收作用, 現(xiàn)階段遙感中很少用到紫外線波段。
大氣輻射到地面又反射到傳感器的過(guò)程中, 二次通過(guò)大氣, 傳感器所接收到的能量除了 反射光還增加了散射光。
這二次影響增加了信號(hào)中的噪聲部分, 造成遙感影響質(zhì)量的下 降。
由于大氣中有云層,當(dāng)電磁波到達(dá)云層時(shí),就像到達(dá)其他物體界面一樣,不可避免地要 產(chǎn)生反射現(xiàn)象,這種反射現(xiàn)象同樣滿足反射定律,而且各波段受到不同程度的影響,削 弱了電磁波到達(dá)地面的程度。
十、盧瑟福的a粒子散射大角散射多還是小角散射多?
描述是這樣的:“絕大部分不偏轉(zhuǎn),少部分小偏轉(zhuǎn),極少數(shù)大偏轉(zhuǎn)(反彈)”
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