МУ́ТНЫЕ СРЕ́ДЫ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
МУ́ТНЫЕ СРЕ́ДЫ, среды, рассеяние света в которых приводит к существенной трансформации переноса энергии и ухудшению видимости (снижению прозрачности среды). Рассеяние света происходит на оптич. неоднородностях, в роли которых могут выступать твёрдые частицы, капли жидкости, пузырьки газа, флуктуации плотности и анизотропии. К М. с. могут относиться атмосферный воздух, облака, мор. вода и др. Осн. локальные оптич. параметры М. с. – коэффициенты рассеяния и поглощения, а также их сумма, называемая коэф. ослабления или экстинкции ($ε$). Эти коэффициенты зависят от длины волны света и измеряются в км–1 или м–1. Слой М. с. характеризуется безразмерными величинами, называемыми оптич. толщинами рассеяния, поглощения и ослабления, которые рассчитываются через соответствующие коэффициенты. Так, оптич. толщина ослабления $τ$ однородного слоя с геометрич. толщиной $L$ равна $τ=εL$.
Проведение точных расчётов переноса изображений и диагностики М. с. требует знания зависимости компонент матрицы рассеяния света от угла рассеяния и длины волны света. Ослабление интенсивности $I$ пучка света слоем М. с. с оптич. толщиной $τ$ определяется законом Бугера: $I=I_0\exp (–τ )$, где $I_0$ – интенсивность света, падающего на слой М. с. Эффекты многократного рассеяния учитываются с помощью теории переноса излучения. При расчётах потоков радиации в М. с. приближёнными методами наряду с коэффициентами рассеяния и поглощения необходимо знать параметр асимметрии (т. н. средний косинус) индикатрисы рассеяния – кривой, графически отображающей различие в интенсивностях света, рассеянного в разных направлениях. Однократное рассеяние наблюдается лишь при малой оптич. толщине. Среды с преимущественно многократным рассеянием называют сильномутными (напр., плотные облака и туманы).