Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Дейрменджан Д. -> "Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами" -> 16

Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами - Дейрменджан Д.

Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами — М.: Мир, 1971. — 301 c.
Скачать (прямая ссылка): rasseyanieelektromagnitnogoizlucheniya1971.djvu
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 97 >> Следующая

Из табл. 1 следует, что погрешность уточненной формулы ван де Хюлста (1+0) Косл (р, т) приблизительно равна ±0,05 /С0С1 для широкого диапазона размеров частиц и их показателей преломления. Заметим, что с ростом v, как и следовало ожидать, для поглощающих и непоглощающих сферических частиц погрешность этой формулы увеличивается. Более того, для непоглощающих сферических частиц приближенные формулы не могут дать характерной «ряби» на кривой ослабления [1, стр. 265, 384 и далее]. Таким образом, в пределах указанных значений оптических параметров и при отсутствии быстродействующих ЭВМ фактор эффективности ослабления Косл можно весьма точно вычислить с гораздо меньшей затратой труда, чем при использовании рядов Ми. При этом точность расчета полидисперсных коэффициентов ослабления (при использовании простых функций распределения частиц по размерам) также достаточно высока [121. Однако рассматриваемое приближение не столь эффективно для определения относительного вклада поглощения и рассеяния в полный коэффициент ослабления, разумеется за исключением предельного случая х-+оо.
Хотя ван де Хюлст исследовал данный вопрос достаточно полно, целесообразно еще раз рассмотреть, какова относительная величина факторов эффективностей рассеяния Крас и поглощения Кпогл для сферических частиц различных размеров, обладающих очень слабым, умеренным и очень сильным объемным поглощением. Поскольку эти вели-
*) Выражения для D были получены автором после ряда проб и ошибок. Автор не в состоянии объяснить необыкновенного успеха этих выражений.
Таблица I
Сравнение приближенных и точных значений функции К0сл
к,„л (Р. "О (25)
(-’5) и (26)
Точные значения
т .-.1,212 -0f0(j()l i
1,0 0,424 0,234 0,193 0,203
3,0 1,272 0,978 1,07 1,08
6,0 2,544 2,04 2,36 2,37
10,0 4,24 2,43 2,72 2,80
т= 1,29
1,0 0,58 0,165 0,079 0,072
3,0 1,74 1,28 1,40 1,36
6,5 3,77 3,13 3,78 3,80
10,0 5,80 2,33 2,97 2,81
15.0 8,70 1,79 1,98 1,97
т— 1,29- 0,0472 i
2,0 1,16 0,772 0,767 0,777
5,0 2,90 2,35 2,84 2,83
7,0 4,06 2,67 3,15 3,21
12,0 6,96 1,96 2,17 2,25
т— 1,315
2,0 1,26 0,727 0,648 0,642
4,0 2,52 2,22 2,55 2,63
6,5 4,095 3,17 3,93 3,94
10,0 6,30 1,99 2,30 2,45
т — 1,308—0,0018 i
1,0 0,616 0,190 0,096 0,087
3,0 1,848 1,41 1,56 1,54
6,0 3,696 3,09 3,76 3,78
10,0 6,160 2,08 2,41 2,55
m=l,315 — 0,0143/
2,0 1,26 0,769 0,717 0,717
4,0 2,52 2,18 2,53 2,59
6,5 4,095 3,00 3,66 3,72
9,0 5,670 2,38 2,76 2,89
m=l,315 — 0,1370 i
2,0 1,26 1,07 1,22 1,23
4,0 2,52 1,97 2,41 2,41
6,5 4,095 2,25 2,60 2,71
9,0 5,670 2,12 2,36 2,48
48
Теория рассеяния света
Продолжение
Чел <Р- Ш)-(25)
(1 +/•>) К0С1 (р, т) (25) и '(26)
Точные значения
m --- 1,525
1,0 1,05 0,518 0,322 0,237
2,0 2,10 1,72 1,76 1,98
4,0 4,20 3,17 4,23 4,09
6,0 6,30 1,99 2,43 2,52
10,0 10,5 2,39 2,71 2,87
т = 1,525 — 0,0682 i
1,0 2,05 0,638 0,о76 0,420
2,0 2,10 1,72 1,99 2,04
4,0 4,20 2,74 3,50 3,61
6,0 6,30 2,08 2,46 2,61
10,0 10,5 2,12 2,35 2,55
чипы существенно зависят от длины волны, такие оптические параметры полидисперсных систем, как, например, альбедо однократного рассеяния и коэффициент поглощения, также значительно меняются в зависимости от диапазона размеров частиц, преобладающего размера и отношения числа мелких частиц к крупным. С этим нередко связаны ошибочные заключения, которые делают некомпетентные исследователи, например необоснованно и наивно использующие положения теории рассеяния отдельной частицей для получения информации об оптических параметрах атмосфер, отличных от земной.
Рассмотрим в качестве примера диэлектрические частицы с очень слабым поглощением (т^ 1,322—10-5i). Поведение кривых трех факторов эффективности при х^0,35 показано на рис. 7: /Сосл~^пш-л при 0<л:<0,025, /(ослж/Срас при x>0,15 и /Срас = /СП0ГЛ-= Ч2К0СЛ нри
х=0,06. Это поведение можно объяснить, представляя фактор эффективности ослабления /(осл в виде ряда [1, стр. 270]:
ч т / , т2—1,4 /т2—1\2
Koca(m’X)— -!-9 ~Г TrX I m2 ..1 _ 9 ) *
m2 1-2 1 15
m4 4-27m2 —381 8 R |/m«-iy( (2?
X 2m2-r-3 / 1 3 K \\m2 + 2j f •
где член с jc определяет фактор эффективности релеевского поглощения* а член с х* — фактор эффективности релеевского рассеяния. При до" статочно малых х основной вклад в величину К1кл дает фактор эффек" тивности поглощения /Спогл- Однако, как видно из рис. 7, вклад рас” сеяния (зависящий от показателя преломления т) становится преоб" ладающим, когда л: еще мало. В этом случае поглощением рассеиваю-
Глава 2. Рассеяние света отдельными частицами
49
щих частиц можно пренебречь в широком диапазоне их размеров. Но это еще не все! При х->-оо снова выполняются условия равенства факторов эффективности поглощения ч рассеяния
Нш/Сп
1
(*<<; 1),
(28)
причем неважно, насколько мал коэффициент поглощения сферической частицы. Это согласуется с теорией и асимптотической формулой ван де
х
Рис. 7. Факторы эффективности ослабления, рассеяния и поглощения для малых, но конечных но размеру диэлектрических сферических частиц (случай слаР го поглощения, т~ 1,322—10~6i).
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 97 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed