大气散射瑞利散射

作者&投稿:店裕 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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在19世纪末,英国科学家J.W.S.瑞利在研究天空色彩时,首次提出了大气散射这一概念,也因其最初用于解释可见光如何被大气分子散射,而被称作分子散射。瑞利散射特指那些粒子尺寸远小于入射光波长的散射现象。当单位强度的自然光入射时,单个粒子在不同散射角下的光通量变化可以用以下公式描述:


□ 式中 □ 代表粒子的折射率。瑞利散射的特性包括:



  1. 散射光的强度与波长的四次方成反比,这意味着短波长的光更易被散射。

  2. 粒子前半部分和后半部分的散射光通量相等,按照(1+cos□□)的规律分布,即散射光在前后方向的强度相对较强。

  3. 前向(即散射光方向与入射光方向相同,散射角为0°)和后向(散射光方向与入射光方向相反,散射角为180°)的散射光最强,比垂直方向(散射角为90°或270°)的散射光强一倍。

  4. 前向和后向的散射光保持与入射光相同的偏振状态,而垂直方向的散射光则是全偏振,其平行分量(振动方向与观测平面平行)为零,只有垂直分量存在(如图1所示的瑞利散射光强分布)。




扩展资料

大气散射(atmospheric scattering),电磁波同大气分子或气溶胶等发生相互作用,使入射能量以一定规律在各方向重新分布的现象。其实质是大气分子或气溶胶等粒子在入射电磁波的作用下产生电偶极子或多极子振荡,并以此为中心向四周辐射出与入射波频率相同的子波,即散射波。散射波能量的分布同入射波的波长、强度以及粒子的大小、形状和折射率有关。




瑞利散射的原理
这种散射现象的原理是,当光线遇到物体时,光线会被物体表面的微小不规则结构所散射,使得光线在各个方向上都有一定的强度。这种散射现象在大气中尤其常见,例如太阳光在大气中的散射就是瑞利散射的一种表现。由于大气中的气体分子比光的波长小得多,因此太阳光在大气中的散射会使得天空呈现出蓝色。此外,...

大气散射作用不应该导致人看天空是红色的吗?
不应该。大气散射主要导致天空呈现出蓝色,而不是红色。在白天,太阳发出的光线经过大气层时,会受到大气分子和尘埃等微小颗粒的散射作用。蓝紫光由于波长较短,更容易被散射到各个方向,这也是为什么我们能够在白天看到蓝天的原因。而红光的波长较长,相比于蓝光更容易穿透大气层,因此红光在散射过程中被...

瑞利散射解释天空蓝色
这种散射的光强度与光波长的四次方成反比。在白天,太阳高悬天际,太阳光穿越大气层时,蓝光由于波长短,与空气分子发生的瑞利散射更为显著。这导致散射的蓝光遍布天空,造成我们看到的蓝色天空。然而,太阳本身及其周围区域呈现白色或黄色,是因为这些区域的光线主要是直接入射而非散射。因此,尽管大气层中的...

天空为何是蓝色的?这个颜色是折射的还是真实存在的?
这主要是由于高度越高的天空中空气分子数越少,空气变得稀薄,分子散射力变弱。天空的亮度逐渐降低,离地面八千米左右的天空是青色的,再往上十一千米左右则为暗青色,离地面十三千米左右的则为暗紫色。剩下的都是非常容易被散射的紫色光,在高空中被稀疏的空气分子所散射。一般二十千米以上的高空中分子...

大气对太阳光的散射作用!
4.按介质不均性的不同,光的散射可分为两大类:介质中含有许多较大的质点,它们的线度在数量级上等于光波的波长,引起的光的散射叫做悬浮质点散射。十分纯净的液体或气体,由于分子热运动而造成的密度的涨落引起光的散射叫做分子散射。(1)定义或解释 光束通过不均匀媒质时,部分光束将偏离原来方向而分散...

为什么晴朗的天空呈现蔚蓝色?
详细来讲——太阳光的可见光部分是由“赤橙黄绿青蓝紫”七种色光组成。这些色光中,红色光的波长最大,蓝紫光部分波长相对较小。太阳光在穿越大气层的时候,大部分的光可以直接穿透过去,但小部分的光因为受到气体分子的影响会发生散射。根据“瑞利散射”(分子散射)原理,大气中的分子对蓝光部分散射...

大气层散射的瑞利散射
大气层散射的瑞利散射  我来答 1个回答 #热议# 作为女性,你生活中有感受到“不安全感”的时刻吗?退潮缚叹1 2021-05-15 · TA获得超过209个赞 知道答主 回答量:119 采纳率:100% 帮助的人:29.8万 我也去答题访问个人页 关注 展开全部 已赞过 已踩过< 你对这个回答的评价是? 评论 ...

大气的散射、吸收
大气散射是一个十分复杂的过程。有时以瑞利散射为主,有时则以米氏散射为主。散射的程度除了与大气条件有关外,还与太阳高度角,或观测角有关,而太阳高度角又是地理位置、季节和时间的函数。由于大气中分子、尘埃和气溶胶对太阳光谱,或是对岩矿反射光谱的吸收和散射,必将减少通过大气的辐射能。其...

瑞利的瑞利散射
瑞利对物理学曾出了很大的贡献,他在声学、波的理论、光学、光的散射、电力学、电磁学、水力学、液体流动理论方面都做出了不可磨灭的贡献,1904年,他因和拉姆塞同时发现了惰性元素氩(Ar)而荣获了该年度的诺贝尔物理学奖。1871年,瑞利在经过反复研究,反复计算的基础上,提出了著名的瑞利散射公式,当...

布里渊散射,拉曼散射,瑞利散射的优点是什么?
尽管它的名字中带有一丝平静,但其散射的光频率始终保持原样,展现出一种精准的控制力。更重要的是,瑞利散射的散射强度与入射光的频率有显著关联,遵循着四次方的正比定律,这使得它在光谱分析中扮演了关键角色。接下来,拉曼散射和布里渊散射则像是两位富有创新性的艺术家,他们的舞蹈风格截然不同。拉曼...

大石桥市18546152730: 大气散射的瑞利散射 -
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大石桥市18546152730: 为什么不同地区上空大气的瑞利散射能力是不一样的?
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大石桥市18546152730: 天空是无色的吗? -
乌剑克霉: 主要是因为大气中微粒散射蓝光的能力大于散射其他波长较长的可见光的能力,所以天空呈现蓝色. 大气对光线的散射主要有两种:丁达尔散射和瑞利散射. 其中尘埃、水雾等能在空气中形成胶体的微粒对光的散射属于丁达尔散射,丁达尔散...

大石桥市18546152730: 天空为什么是蓝色的? -
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大石桥市18546152730: 什么是散射?大气层对太阳光有散射作用吗?那水对光线有散射作用吗?烟雾呢? -
乌剑克霉:[答案] 一·电磁波辐射在非均匀媒质或各向异性媒质中传播时多方位、多角度地改变原来传播方向的现象. 二·当入射波在媒介中... 完全是大气散射太阳光的结果.大气的散射一部分来自悬浮的尘埃,大部分是密度涨落引起的分子散射.按瑞利定律,太阳光中...

大石桥市18546152730: 为什么月亮是白色
乌剑克霉: 这是因为瑞利散射.月亮有时会给我们带来橙色的和红色的外表,这是由地球大气层中的颗粒散射造成的.当月亮处于地平线附近时,月光会穿过浓浓的大气层,由于大气层中的颗粒对其的散色“过滤”作用,所以我们看见最多的就是红色了....

大石桥市18546152730: 蓝天红霞产生的原因 -
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