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瑞利散射

2023-02-03 08:46:50 暂无评论 百科资料

一种光采跑府快视反学现象,属于散射的一种情况。又称"分子散射"。

前提:粒子尺度远小于入射光来自波长(小于波长的十分之一)。

瑞利散射具有如下特点:①散射光强与波长四次方360百科成反比。②粒子前半部和后半部的散射光绿培清子了收才规蒸通量相等,按(1+cos□□)的关系分开病官首兵适清布。③前向(□ =0)和后向(□=180□)的散射光最强,都比垂直方向(□ =90□、270□)强一倍。④前向和后向的散射光与入射光偏振状态相同;而垂直方向的散射光为全偏振,即其平布眼和行分量(振动方向与观测平面平行的分量,观测平面系由入射光仅伤专病宣求米娘鲜和散射光组成的平面)为零,只存在垂直分量(图1 瑞利散射的光强分布)。[2]

  • 中文名 瑞利散射
  • 外文名 Rayleighscattering
  • 相关术语 大气散射
  • 学科分支 大气物理学

简介

 实较停 瑞利散射(Rayleigh scattering)由英国物理学家瑞利的名字命名。它是半径比和条燃候大责感取严湖维光的波长小很多的微来自粒对入射光的散射。瑞利散射光的强度和入射光波长λ的4次方成反比:

公式

  其中

公式

  是入射光的光强分布函数。也就是说,波长较短的蓝光比波长较长的360百科红光更易散射。

现象解释

  瑞利散射可以解释天空为什么是蓝色的。白天,太阳在我们的头顶,当日光经过大气层时,与空气分子(其半径远小于可见传图目接慢若频投器光的波长)发生瑞利散射,因为蓝光比红光波长短,瑞利散射发生的比较激烈,被散射的蓝光布满了整个天空,从而使天空呈现蓝色,但是太阳本身及其附近呈现白陆民须林久笑检载色或黄色,是因为此时你看到更多的是直射光而不是散射光,所以日光的颜色(白色)基本未改变——波长较长的红黄色光与蓝绿色光(少量被散射了)的混合。

  当日落或日出时,太阳几乎在我们视线的正前方,此时太阳光在大气中要走相对很长的路程,你所看到的直射光中的蓝光大量都被散射了,只剩下红橙色的光,这就是为什态伤而么日落时太阳附近呈现红色,而云也因为反射太阳光而呈现红色,但天空仍然是蓝色济福的,只能说是非常昏暗的蓝黑色。如果是在月球上,因为没有大气层,天空即使在白天也是黑的。

公式推导

  大气没模乱类中的离子可视为偶极子,其振荡会辐射能量。

  辐射功率为:

公式2

  其中单个原子的偶极为:

公式3

  其中ω无针育置金药族怀倍0是原子的自然频率。

  整体辐射强度为:

公式4

  按辐射强来自度定义有:

公式5

  其中是每单位体积内的原子数。于是有

公式6

  其中

公式7

  因为

公式8

  ,所以距离越远,波长较短的强度越低。

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