Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Дейрменджан Д. -> "Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами" -> 77

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 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 97 >> Следующая

В оптическом отношении очень распространенное явление ирридирующих облаков должно быть похоже на явление перламутровых облаков, хотя последние образуются на значительно больших высотах
122
Теория рассеяния света
в атмосфере. Правда, характерные радиусы капель в иррадирующих облаках больше, чем в перламутровых.
Другим явлением, связанным с существованием оптически тонких облачных слоев, являются цветные венцы, часто наблюдаемые вокруг Солнца и Луны. Согласно Миннарту [21, венцы очень разнообразны по интенсивности, числу колец, цвету и радиусу. Наиболее отчетливо они выражены вокруг Луны, находящейся в полной фазе, при наблюдении ее сквозь так называемые высококучевые слоистообразные облака [84, 851. В этом случае облака настолько тонки, что сквозь них видны яркие звезды. Благодаря темному фону и вследствие слабого освещения цвета венцов легко различимы. Поскольку в большинстве случаев радиусы этих колец не превышают 4—6’, то капли, вызывающие данное явление, не могут быть очень малыми. Облачные модели С.2 и С.4 были выбраны именно для характеристики этого типа облаков.
Р и с. 27. Нормированная интенсивность излучения, рассеянного водяными каплями с узким распределением вокруг модального радиуса гм — 4 мкм (случай венной, облачных радуг и глорий). Модель водяного облака С.2. —X -0,45 мкм, табл. Т.51;
- О — ^.-"0,70 мкм, табл. Т.52.
На рис. 27 приведены графики интенсивности излучения, рассеянного облачными водяными каплями (модель С.2; табл. Т.51 и Т.52) в случае освещения их неполяризованным светом. Изменение градиента интенсивности в пределах области, занимаемой ореолом (0--4—5' в синем участке спектра и 0—6—7J в красном), визуально должно восприниматься в виде разноцветных колец вокруг источника освещения, которые будут окружать менее заметные кольца красного и голубоватого цвета. Из графических данных следует, конечно, что между
Глава 4. Анализ и применение полученных результатов
123
ними имеется постепенный переход через кольцо зеленого цвета. Сравнивая рис. 27 с рис. 26, замечаем, что на рис. 26 кольца имеют большие радиусы. Это обусловлено тем, что на рис. 26 значение модального радиуса рассеивающих частиц (2 мкм) составляет половину соответствующей величины на рис. 27. Это и приводит к приблизительно обратному соотношению между угловыми размерами колец. В обоих примерах всю область наибольшего градиента яркости занимает ореол. Визуально это воспринимается в виде яркого голубовато-белого внутреннего кольца, окруженного более слабым кольцом красноватого цвета [2, стр. 2141.
Истинный максимум интенсивности, соответствующий наиболее четко выраженному венцу, появляется только при использовании значительно более узкого распределения С.4 (рис. 28 и табл. Т.70—Т.71). Такие максимумы для синего и красного колец локализованы вблизи 0—5 и 7,5° соответственно, причем последний максимум накладывается на вторичный максимум синего кольца. Имеются некоторые указания на существование более слабой системы колец между 0--11 и 13J. В рассматриваемом случае данная система вместе с ярким красным кольцом (0-^2,5—4°), совпадающим с глубоким минимумом в синей области спектра, должна образовать совокупность разноцветных тройных венцов. Подобные явления наблюдаются в природе нечасто. Автору удалось наблюдать такое яркое явление в Санта-Монике (Калифорния) 14 апреля 1963 г. в полдень после сильного дождя. В течение нескольких минут вблизи Солнца наблюдалось яркое свечение высоких облаков. Затем, но мере того как однородная дымка высокослоистых облаков закрывала Солнце, сначала появились две системы разноцветных полос, параллельных контуру облака. Потом, когда облако полностью !акрыло Солнце, они перешли в систему из трех отчетливых цветных венцов. Радиус внешнего красного венца был равен 5—6°. При визуальных наблюдениях казалось, что каждое красное кольцо имело зеленоватую внутреннюю каемку. Край диска Солнца не «размазывался» ореольным эффектом, а был ясно виден сквозь облако. Если судить по радиусам венцов, то при описанном явлении преобладающий радиус капель должен быть равным 6—8 мкм. Все явление продолжалось менее 15 мин. Было бы интересно воспроизвести механизм формирования облака в продолжение этого явления. Можно предположить, что в поле ветра была вертикальная составляющая, которая так же, как в случае перламутровых облаков, способствует образованию почти одинаковых крупных капель в очень тонком слое. Заметим, что случай строго моно-дисперсного облака исключается, как уже указывалось раньше (разд. 2.3.5).
Возвращаясь к особенностям рассеяния света в заднюю полусферу, необходимо рассмотреть явления облачной радуги и глории, о которых уже говорилось выше в связи с рассеянием отдельной частицей (разд. 2.3.5 и рис. 18). В обоих случаях интенсивность света, рассеянного в заднюю полусферу, является максимальной. Максимумы интенсив-
124
Теория рассеяния света
ности появляются при различных углах рассеяния. Они зависят от величины показателя преломления и относительного размера диэлектрических сферических частиц. Однако их можно отличить по знаку поляризации. В случае облачных радуг электрический вектор рассеянного излучения направлен в основном перпендикулярно плоскости рассеяния (положительная поляризация с P{>Pi согласно определению в разд. 3.2.1). В случае глорий, наблюдаемых вблизи 0-- 180°, колебание электрического вектора происходит преимущественно параллельно плоскости рассеяния (отрицательная поляризация с Р?>Р,). Разумеется, в случае полидисперсных систем происходят многочисленные суперпозиции этих колебаний. Однако результирующие колебания приводят к тому, что наблюдается или отдельная облачная радуга или глория.
Предыдущая << 1 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 97 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed