Прохождение ИК-излучения через атмосферу

ПРОХОЖДЕНИЕ ИК-ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ АТМОСФЕРУ [c.32]

Прохождение ИК-излучения через атмосферу. ИК-излучение изменяет мощность и спектральный состав при прохождении через атмосферу в результате поглощения и рассеяния молекулами газов, аэрозолями, дождем, снегом и взвесями, такими как дым, туман, смог и т.п. Основными поглощающими компонентами являются вода и углекислый газ. Влажность атмосферы характеризуется количеством осажденной вдоль трассы воды. Например, при температуре воздуха 20 С и влажности 60 % толщина этого слоя составляет около 13 мм/км. На любой длине волны и для определенного состоя- [c.198]

При прохождении инфракрасного излучения через атмосферу наблюдается избирательное поглощение излучения многоатомными молекулами газов и водяным паром. Избирательное, т. е. возникающее только при определенных длинах волн, поглощение объясняется тем, что оно происходит на тех волнах, частота которых является резонансной для молекул атмосферных газов. [c.35]

При прохождении через земную атмосферу изменяется как спектральный состав, так и интенсивность солнечного излучения вследствие его рассеяния и поглощения составными частями атмосферы. К поверхности земли проникает примерно половина солнечный энергии, пришедшей к границам атмосферы. В свою очередь, атмосфера излучает часть рассеянной теплоты в направлении земной поверхности. Количественный учет полной радиации, включающей прямое и рассеянное излучение, ведется при помощи величины, называемой напряжением солнечной радиации J, под которым понимают секундное количество теплоты (Вт), приходящееся на 1 м поверхности. Напряжение солнечной радиации зависит от географического положения пункта, от ориентации поверхности по отношению к странам света и от угла наклона поверхности. Таблица значений расчетных напряжений солнечной радиации для летнего периода приведена в приложении 1. [c.129]

По мере прохождения излучения через атмосферу, т.е. с уменьшением I, значимыми последовательно становятся следующие реакции фотоионизации и фотодиссоциации [c.257]

В учебнике изложены физические основы инфракрасной техники. Рассмотрены основные законы ИК-излучения, прохождение его через атмосферу, источники и приемники ИК Излу-чения, оптические материалы и светофильтры. [c.2]

Потоки энергии излучения, связывающие атмосферу с поверхностью Земли, также составляют примерно ] кВт/м, но они перекрывают длинноволновый спектральный диапазон — от 5 до 25 мкм с максимумом около 10 мкм. По спектру коротко- и длинноволновые излучения расположены друг от друга достаточно далеко и могут быть легко различимы. Солнечная энергия достигает атмосферы в виде направленного потока солнечного космического излучения. На поверхности Земли регистрируется как прямой поток, так и рассеянное атмосферой излучение. В процессе прохождения коротковолнового солнечного излучения через атмосферу наблюдаются различные виды взаимодействия поглощение — переход энергии излучения в тепло (возбуждение молекул) с последующим излучением света с большей длиной волны рассеяние — изменение направления распространения света в зависимости от длины волны отражение, не зависящее от длины волны. [c.303]

При прохождении белого света (содержащего излучения всех длин волн видимой области спектра) через какое-либо вещество световое излучение с определенной длиной волны может быть поглощено этим веществом. Спектр солнечного света показан на рис. 19.6. Он состоит из непрерывного спектра исходного белого света, излучаемого раскаленными газами Солнца, на который накладываются темные линии, получающиеся в результате поглощения определенных длин волн атомами более холодных слоев атмосферы Солнца. На рисунке видно, что желтые линии натрия, которые всегда наблюдаются в виде ярких линий в спектре испускания натрия, в солнечном спектре появляются в виде черных линий. [c.565]

Солнце — излучатель с распределением интенсивности по длинам волн, близким к АЧТ с Т = 5900 К (рис. В-18). Поток излучения на внешней границе атмосферы характеризует солнечная постоянная 1400 Вт м (2 кал см - мин , 500 Дж см" ч). Около 30% энергии этого излучения рассеивается и отражается при прохождении через газовую толщу и аэрозольные слои атмосферы. Коротковолновая УФ-часть (-8% энергопотока) поглощается в основном частицами О. [c.256]

При прохождении солнечного излучения через атмосферу его мощность ослабляется в результате процессов поглощения и рассеяния пылью, аэрозолями и молекулами газов, входящих в состав атмосферы. [c.302]

Выясняя вопрос о том, как солнечный свет проникал через первичную атмосферу, надо сначала решить, какую модель этой атмосферы мы будем рассматривать. Основываясь на астрономических данных, приведенных в гл. V, можно думать, что первичная атмосфера содержала Нг, Кг, Н2О, СО2, Аг, СН4 и следы других газов наряду с небольшими количествами Ог и О3. Практически поглощение Нг, N2, Аг и СН4 в участке спектра от 160 до 250 нм столь незначительно, что им можно пренебречь. Следовательно, мы можем ограничиться изучением влияния водяных паров (Н2О), двуокиси углерода (СО2), кислорода (Ог) и озона (Оз). Чтобы рассчитать прохождение солнечного излучения через атмосферу известного состава, надо сначала узнать энергию излучения на разных длинах волн (фиг. 85). Надо знать коэффициенты поглощения в этих длинах волн и, кроме того, каково содержание разных газов в атмосфере, которую должно пройти излучение. Практически две последние величины всегда рассчитывают отдельно для разных газов, составляющих атмосферу, а данные для атмосферы в целом получают простым сложением. [c.329]

Часть быстрых частиц покидает туманность и может получить дальнейшее ускорение при движении в магнитном поле Галактики или при прохождении через атмосферы магнито-переменных звезд, о которых мы уже упоминали. Сейчас высказывается предположение, что частицы с наибольшими энергиями (10 эв) ускоряются в межгалактическом пространстве. Известную долю в космическом излучении, которое достигает атмосферы Земли, составляет корпускулярное излучение Солнца, особенно в период интенсивного протекания ядерных процессов на его поверхности. Мы приводили данные, показывающие, что во время вспышек на Солнце интенсивность космических лучей на Земле значительно увеличивается. [c.143]

Обычно прозрачность выражают в относительных единицах или в процентах на 1 км слоя среды. Ослабление лучистого потока при прохождении через слой атмосферы может происходить либо вследствие поглощения, либо вследствие рассеяния энергии излучения. В первом случае лучистая энергия, поглощаясь материальными частицами среды, превращается в другие виды энергии (в основном в тепловую энергию). При рассеянии излучение отклоняется частицами среды в разные стороны и назад, так что в первоначальном направлении проходит только часть лучистого потока. [c.33]

При умеренных температурах ионы могут образовываться из молекул газа под действием частиц высоких энергий или жесткого электромагнитного излучения. Это происходит, -например, при прохождении через газ а- и (З-частиц и у-излучения при радиоактивном распаде, при облучении рентгеновскими луча ,и1, при действии пучка электронов или других частиц, полученного в ускорителях элементарных частиц, при действии нейтронов в ядерных реакторах, при прохожденш через газ электрического разряда. В частности, ионизацией газа сопровождается действие жесткой солнечной радиации и космических лучей на верхние слои атмосферы н действие газовых разрядов на нижние слои атмосферы. [c.27]

Радиационная термопара. Этот приемник в настоящее время наиболее распространен по сравнению с другими широкодиапазонными приемниками, что объясняется его большей доступностью и простотой в обращении с ним. Один из вариантов конструкции термопары показан на рис. 7. Форма и размер приемной площадки Т выбраны так, чтобы на ней целиком умещалось уменьшенное изображение выходной щели спектрометра. Материалом приемной площадки обычно служит золотая фольга, покрытая слоем вещества ( черни ), поглощающего ИК-излучение. Чернение можно осуществить испарением золота на приемную площадку в атмосфере водорода при нескольких миллиметрах ртутного столба. При этом образуется черный рыхлый слой золота, напоминающий сажу, который довольно хорошо поглощает падающее на него излучение и преобразует его энергию в тепло, поднимающее температуру приемной площадки. К последней припаивают два или четыре тонких коротких проводника из неодинаковых металлов, образуя в этом месте горячие спаи. Другими концами проводники крепятся к массивным металлическим деталям, через которые происходит отвод тепла от холодных спаев. Реакция термопары на падающее излучение аналогична прохождению электрического тока по цепи с сопротивлениями, поскольку излучение, падающее на [c.24]

Реакция органов дыхания на загрязнение вдыхаемого воздуха пылью уже давно интересовала врачей и лиц, работающих в области промышленной гигиены. Еще в 1869 г. Тиндаль [363] показал, что в воздухе, покидающем легкие в конце выдоха, не наблюдается эффекта Тиндаля, характерного обычно для воздуха атмосферы. Следовательно, при прохождении через легкие воздух освобождается от основной массы частиц, на которых происходит рассеяние света. Обычно внимание исследователей привлекали нерадиоактивные аэрозоли, поскольку большие концентрации последних, наблюдаемые в рудниках, также могут вызывать вредные изменения в органах дыхания. Один из первых отчетов о таких исследованиях приведен в монографии Арнольда [10]. Следует упомянуть также и об обзорах литературы по этому вопросу (например, [383]). Для того чтобы получить некоторое представление о порядке величин доз, создаваемых в легких излучением отложившихся в них продуктов распада, мы рассмотрим ряд факторов, которые могут влиять на эти величины. Такими факторами следует считать содержание радиоактивных веществ в атмосфере, их распределение между частицами различного размера, формы и плотности, равновесные концентрации различных изотопов в радиоактивных семействах, вариации концентрации в пределах комнаты, а также некоторые факторы физиологического характера, например интенсивность дыхания, фильтрующие свойства различных участков дыхательных органов и скорость биологического выведения частиц из легочной ткани наконец, могут существовать любые кумулятивные физиологические эффекты и т. д. [c.56]

Займемся теперь второй переменной величиной, от которой зависит прохождение солнечного излучения через атмосферу. Прежде всего следует отметить, что разные атмосферные газы обладают сильно различающимся распределением по высоте. Обычно газ распределяется по вертикали зкспоненциально, причем наивысшая его концентрация наблюдается у поверхности Земли, а с высотой она снижается. Но из четырех интересующих нас газов только два — Ог и СОг — следуют такому обычному экспоненциальному распределению. Распределение НгО и Оз необычно. [c.330]

Очевидно, что энергия, достигающая поверхности Земли, в некоторой степепи исчерпана из-за прохождения через атмосферу — слой воздуха, ныли, водяного нара и двуокиси углерода толщиной в 150 км. Пыль, водяной пар и двуокись углерода способны поглощать лучистую энергию. Однако поглощающее действие газов уменьшается ввиду того, что большая часть солнечного излучения, испускаемая при 6000° С, приходится па меньшие длины волн, чел1 диапазоны поглощения двуокиси углерода и воды, так что газы атмосферы почти прозрачны для солнечного излучения. Однако на излучение Земли они оказывают воздействие. Температура земного излучения намного ниже, чем температура Солнца, поэтому само излучение происходит при больших длинах волн. Эти длины волн перекрывают спектры поглощения двуокиси углерода и водяпого пара, так что значительная часть земного излучения поглощается атмосферой и вновь излучается на зедшю. Это явление обычно называют эффектом оранжереи , так как прохождение солнечной энергии сквозь стекло и последующее отражение от стекла вторичного излучения, направленного из оранжереи, содействует поддержанию в ней надлежащей телшературы в холодную погоду. [c.405]

В гл. IV уже было показано в общих чертах, что ультрафиолетовое солнечное излучение могло проходить через первичную бескислородную атмосферу и достигать поверхности Земли. Обладая сравнительно высокой энергией, это излучение вызывало самые разные химические реакции, теперь уже не протекающие в естественных условиях (фиг. 14). Беркнер и Маршалл [1, 2] разработали данный вопрос более подробно. Этот и следующий разделы основаны на их работах, значительно углубивших наше понимание процессов, шедших в условиях примитивной атмосферы. Указанные авторы собрали все новейшие сведения по солнечной радиации, по составу атмосферы и по поглощению света разными газами атмосферы. Были привлечены данные самых разных наук — от ядерной физики до спутниковой метеорологии. Беркнер и Маршалл изучали влияние атмосфер различного состава на прохождение коротковолновой части солнечного ультрафиолетового излучения. [c.327]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология