Читайте также: |
|
Лабораторна робота №2
З дисципліни: «Основи лазерної техніки та голографії»
РОЗРАХУНОК КОЕФІЦІЄНТА ПРОЗОРОСТІ АТМОСФЕРИ
Виконала:
Студентка групи 312 ІІДС
Заїка Ганна Володимирівна
Київ 2012
Мета: отримання практичних навичок з розрахунку прозорості атмосфери та оцінки її впливу на сонячне випромінювання.
Завдання: ділянка аероландшафту освітлюється прямим промінням Сонця.
Розрахувати:
- спектральний коефіцієнт прозорості атмосфери;
- спектральну густину енергетичної освітленості аероландшафту, -
- енергетичну освітленість аероландшафту,
- амплітуду електричного і магнітного поля, створюваного сонячним опроміненням на поверхні аероландшафта, вважаючи, що електромагнітна хвиля плоска.
- освітленість, світимість і яскравість аероландшафта.
Вихідні дані:
1) крива спектральної густини енергетичної освітленості створюється сонцем поза атмосферою Еаλ (додаток 1).
2) коефіцієнт яскравості аероладшафта R=0.12+0.02N, де N - порядковий номер згідно журналу;
3) температура повітря в приземному шарі 1=25ᴼС.
4) відносна вологість повітря ґ=(65+N)%, де порядковий номер студента по журналу обліку практичних занять;
5) крива відносної спектральної світлової ефективності Vλ (додаток 2).
Методика виконання розрахунків
1. Спектральна щільність енергетичної освітленості аероландшафту Eeλaep визначається спектральною щільністю енергетичної освітленостіЕаλ, яка створюється випромінюванням Сонця поза атмосферою, і спектральним коефіцієнтом пропускання атмосфери τ(λ).
1. Спектральний коефіцієнт пропускання атмосфери τ(λ) залежить від спектральних коефіцієнтів пропускання, спричинених розсіюванням і поглинанням випромінювання:
Спектральний коефіцієнт рівний:
де - коефіцієнти пропускання атмосфери, спричинені молекулярним та аерозольним розсіюванням випромінювання, - оптична товща атмосфери.
Спектральні коефіцієнти і залежать від показників і аерозольного розсіювання αa(λ) i молекулярного розсіювання αм(λ):
Оптичну товщу атмосфери розрахуємо за формулою:
де і молекулярна і аерозольна товща атмосфери для довжини хвилі λ=0,55мкм.
Враховуючи, що:
отримаємо:
Значення беремо з графіка: :
рівна:
Підставимо отримане значення в вираз:
і побудуємо криву
Спектральний коефіцієнт пропускання атмосфери визначається добутком i :
.
Коефіцієнт пропускання з алежить від товщі шару парів води (таблиця додатку 3). Товща шару парів води на 1 км висоти визначається за формулою:
де V0 кількість осадженого водяної пари в приземному шарі (на рівні моря) на 1 км шляху, мм/км; Н - висота (товщина атмосфери).
Кількість осадженого водяного пару біля поверхні Землі визначається за допомогою номограми (рис.2) при t=30° і відносній вологості: f=(65+N)%.
Рис.2 Залежність кількості осадженої водяної пари щодо відносної вологості і температури в приземному шарі.
Інтегруючи вираз по l, отримаємо кількість осадженої пари води в атмосферній товщі Н:
Після підстановки отриманого значення в таблицю додатку 3 визначимо
Спектральний коефіцієнт пропускання визначається за допомогою таблиці додатку 4, підставивши в неї значення ефективної довжини шляху:
Спектральний коефіцієнт пропускання атмосфери за рахунок поглинання визначається добутком i :
Потім, з урахуванням виразу
визначаємо спектральний коефіцієнт пропускання атмосфери і побудуємо його графік.
Спектральна щільність енергетичної освітленості аероландшафта Eeλaep розраховується за формулою:
По результатам розрахунку побудуємо графік спектральної щільності енергетичної освітленості аероландшафта Eeλaep
2) Світимість аероландшафту визначається виразом:
3) Амплітуда електричного поля:
4) Амплітуда магнітного поля:
5) Поверхня аероландшафту відбиває сонячний потік випромінювання. З урахуванням коефіцієнта яскравості ландшафту r її світимість буде рівна:
6) Яскравість:
|
| |||||||||
λ, мкм | ε(λ) | τp=e-ε(λ) | Ееλ | |||||||
0,22 | 4,60625 | 0,00998921 | 0,073 | 0,073 | 0,00072921 | 0,03281455 | ||||
0,24 | 3,39974 | 0,03338195 | 0,073 | 0,073 | 0,00243688 | 0,15596048 | ||||
0,26 | 2,59474 | 0,07466545 | 0,073 | 0,073 | 0,00545058 | 0,70857513 | ||||
0,28 | 2,03874 | 0,13019275 | 0,073 | 0,073 | 0,00950407 | 2,3760177 | ||||
0,3 | 1,64304 | 0,19339121 | 0,073 | 0,073 | 0,01411756 | 8,32935961 | ||||
0,32 | 1,35392 | 0,25822561 | 0,073 | 0,073 | 0,01885047 | 16,0228993 | ||||
0,34 | 1,1377 | 0,32055674 | 0,073 | 0,073 | 0,02340064 | 26,6767319 | ||||
0,36 | 0,97258 | 0,37810537 | 0,073 | 0,073 | 0,02760169 | 31,7419459 | ||||
0,38 | 0,84411 | 0,42993836 | 0,073 | 0,073 | 0,0313855 | 37,9764553 | ||||
0,4 | 0,74245 | 0,47594818 | 0,073 | 0,073 | 0,03474422 | 55,5907478 | ||||
0,42 | 0,66074 | 0,51646972 | 0,073 | 0,073 | 0,03770229 | 71,2573276 | ||||
0,43 | 0,6258 | 0,53483579 | 0,073 | 0,073 | 0,03904301 | 71,4487138 | ||||
0,44 | 0,59414 | 0,55203677 | 0,073 | 0,073 | 0,04029868 | 81,0003551 | ||||
0,46 | 0,53915 | 0,58324165 | 0,073 | 0,073 | 0,04257664 | 91,539777 | ||||
0,48 | 0,49321 | 0,61066124 | 0,073 | 0,073 | 0,04457827 | 94,9517162 | ||||
0,5 | 0,45441 | 0,6348224 | 0,804 | 0,804 | 0,51039721 | 1041,21031 | ||||
0,52 | 0,42131 | 0,65618946 | 0,804 | 0,804 | 0,52757632 | 1063,59387 | ||||
0,54 | 0,3928 | 0,67516316 | 0,804 | 0,804 | 0,54283118 | 1081,3197 | ||||
0,56 | 0,36805 | 0,69208521 | 0,804 | 0,804 | 0,55643651 | 1089,50268 | ||||
0,58 | 0,34638 | 0,70724497 | 0,804 | 0,804 | 0,56862496 | 1088,34817 | ||||
0,6 | 0,32727 | 0,72088667 | 0,804 | 0,804 | 0,57959288 | 1083,83869 | ||||
0,62 | 0,31031 | 0,73321621 | 0,804 | 0,804 | 0,58950583 | 1055,21543 | ||||
0,64 | 0,29517 | 0,74440728 | 0,804 | 0,804 | 0,59850345 | 1023,4409 | ||||
0,66 | 0,28156 | 0,75460666 | 0,804 | 0,804 | 0,60670376 | 991,353939 | ||||
0,68 | 0,26927 | 0,76393867 | 0,804 | 0,804 | 0,61420669 | 959,390855 | ||||
0,7 | 0,25811 | 0,77250892 | 0,873 | 0,873 | 0,67440029 | 1004,85643 | ||||
0,72 | 0,24794 | 0,78040741 | 0,873 | 0,873 | 0,68129567 | 967,43985 | ||||
0,74 | 0,23862 | 0,78771113 | 0,873 | 0,873 | 0,68767181 | 928,356949 | ||||
0,76 | 0,23006 | 0,79448615 | 0,873 | 0,873 | 0,69358641 | 887,790608 | ||||
0,8 | 0,21484 | 0,80667018 | 0,873 | 0,873 | 0,70422307 | 802,814297 | ||||
0,9 | 0,18506 | 0,83105599 | 0,845 | 0,845 | 0,70224231 | 632,018081 | ||||
0,16315 | 0,84946323 | 0,86 | 0,86 | 0,73053838 | 540,598399 | |||||
1,10 | 0,14625 | 0,86394169 | 0,595 | 0,595 | 0,51404531 | 313,567637 | ||||
1,20 | 0,13275 | 0,87568727 | 0,574 | 0,574 | 0,50264449 | 251,322246 | ||||
1,40 | 0,11238 | 0,89370281 | 0,216 | 0,975 | 0,2106000 | 0,18821381 | 62,1105581 | |||
1,60 | 0,09765 | 0,90696967 | 0,972 | 0,976 | 0,948672 | 0,86041673 | 191,87293 | |||
1,80 | 0,08643 | 0,91720228 | 0,479 | 0,479 | 0,43933989 | 65,022304 | ||||
2,00 | 0,07757 | 0,92536048 | 0,944 | 0,8 | 0,7552 | 0,69883223 | 71,2808876 | |||
2,50 | 0,06183 | 0,94003868 | 49,7 | |||||||
0,05145 | 0,94985465 | 0,008 | 0,008 | 0,00759884 | 40994,00 | 311,506733 | ||||
0,03854 | 0,96219731 | 0,97 | 0,986 | 0,95642 | 0,92026475 | 40977,00 | 37709,6887 | |||
0,03081 | 0,96965529 | 0,179 | 0,99 | 0,17721 | 0,17183261 | 40912,00 | 7030,01591 | |||
0,02567 | 0,97465304 | 40910,00 | ||||||||
0,01925 | 0,98093191 | 0,63 | ||||||||
0,0154 | 0,98471707 | 0,23 |
0,4 | 0,0004 | 0,64 | 0,082 | 207,5551 | 98034,09 | 2941,023 | 0,6888 | |
0,42 | 0,004 | 7,56 | 0,5379 | |||||
0,44 | 0,023 | 46,23 | 1,7523 | |||||
0,46 | 0,06 | 4,2507 | ||||||
0,48 | 0,139 | 296,07 | 9,54 | |||||
0,323 | 658,92 | 20,9 | ||||||
0,52 | 0,71 | 1431,36 | 33,31728 | |||||
0,54 | 0,954 | 1900,368 | 38,48578 | |||||
0,56 | 0,995 | 1948,21 | 36,1339 | |||||
0,58 | 0,87 | 1665,18 | 28,4515 | |||||
0,6 | 0,631 | 1179,97 | 18,6196 | |||||
0,62 | 0,381 | 681,99 | 9,8124 | |||||
0,64 | 0,175 | 299,25 | 3,98924 | |||||
0,66 | 0,061 | 99,674 | 1,26228 | |||||
0,68 | 0,017 | 26,554 | 0,32663 | |||||
0,7 | 0,0041 | 6,109 | 0,076 | |||||
0,72 | 0,00105 | 1,491 | 0,01761 | |||||
0,74 | 0,0002 | 0,27 |
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 85 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Хід дослідження | | | Краткие теоретические сведения. |