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光在大气中的散射


  当我们避开太阳朝天空张望时,看到的是蔚蓝的天空,这就是说,在那个方向的天空有光线射入我们的眼帘,从太阳发射过来的光线,在天空的某个地方改变了方向,不然的话,我们所能看到的一切,就只不过是星际空间的黑暗,或者是来自某个遥远星辰的亮光。原来,当光线穿过地球周围的大气时,它的一些能量就向四面八方反射,这样的过程就是散射。
分子散射光强分布示意图
  因此,光波在遇到大气分子或气溶胶粒子等时,便会与它们发生相互作用,重新向四面八方发射出频率与入射光的相同,但强度较弱的光(称子波),这种现象称光散射。子波称散射光,接受原入射光并发射子波的空气分子或气溶胶粒子称散射粒子。当散射粒子的尺度远小于入射光的波长时(例如大气分子对可见光的散射),称分子散射或瑞利散射,散射光分布均匀且对称。
米散射的光强分布示意图
  当散射粒子的尺度与入射光波长可比拟时(例如飘尘粒子对可见光的散射),散射光的强度分布不对称而是分布复杂,称为米散射。

  光在大气中散射的上述性质,造成了许多绚丽多彩的光象。

 

 

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