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文档简介

1、瑞利散射对遥感的启示一种光学现象，属于散射的一种情况。又称“分子散射”。粒子 尺度远小于入射光波长时（小于波长的十分之一），其各方向上的散 射光强度是不一样的，该强度与入射光的波长四次方成反比，这种现 象称为瑞利散射。中文名：瑞利散射夕卜文名:Rayleighscattering相关术语:大气散射学科分支:大气物理学描述瑞利散射规律是由英国物理学家瑞利勋爵（Lord Rayleigh）于 1900年发现的,因此得名。为了要符合瑞利散射的要求，微粒的直径必须远小于入射波的波 长，通常上界大约是波长的1/10（1-300 nm）,此时散射光线的强 度与入射光线波长的四次方成反比，也就是说,波长愈短

2、,散射愈强。另外，散射的光线在光线前进方向和反方向上的程度是相同的, 而在与入射光线垂直的方向上程度最低。光学现象（1）天空的颜色由于瑞利散射的强度与波长四次方成反比，所以太阳光谱中波长 较短的蓝紫光比波长较长得红光散射更明显，而短波中又以蓝光能量 最大，所以在雨过天晴或秋高气爽时（空中较粗微粒比拟少，以分子 散射为主），在大气分子的强烈散射作用下，蓝色光被散射至弥漫天 空，天空即呈现蔚蓝色。另外，由于大气密度随高度急剧降低，大气分子的散射效应相应 减弱，天空的颜色也随高度由蔚蓝色变为青色（约8公里）、暗青 色（约11公里）、暗紫色（约13公里）、黑紫色（约21公里）, 再往上，空气非常稀薄，

3、大气分子的散射效应极其微弱，天空便为黑 暗所湮没。可以说，瑞利散射的结果，减弱了太阳投射到地表的能量。（2）晚霞的颜色当日落或日出时，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，我们所看到的直射光中的波长较短蓝光 大量都被散射了，只剩下红橙色的光，这就是为什么日落时太阳附近 呈现红色，而云也因为反射太阳光而呈现红色，但天空仍然是蓝色的。（3）海水的颜色水对可见光中红光的吸收稍强于蓝光，所以少量水呈现无色，大 量水呈现蓝色（可以理解为水其实是有着非常非常淡蓝色的液体），在 水中尺度较大的微粒的反射下使得海水看上去呈现较深的蓝色，这是 海水颜色的主要成因。同时在清洁的大洋水中，因为悬浮颗粒少，粒 径小，分子散射也起着一定作用，其散射服从瑞利散射定律，对海水 的蓝色也有一定的贡献作用。原理（1）尺度数a散射的程度变化是粒子半径（r）与辐射波长（入）比例的函数， 连同许多其它因子，像极化、角度、以及相干性等等。因此常引用无 量纲尺度数a=2兀”入作为判别标准：当a远小于0.1时，可用瑞利散射；当a 20. 1时，需用米散射；当a 50时，可用几何光学。（2）变化规律下列图给出水滴的散射效率因子随尺度数a变化的曲线。从图中可以看出，当a很接近0时，散射效率因子随a增长很快, 这是瑞利散射的特征。对一同一类散射粒子（例如空气分

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