Cтраница 3
Молекулы, поляризуемость которых отличается от средней поляризуемости, распределены по всему объему вещества по законам случая, и кроме того, колебания различных молекул характеризуются различными фазами. Это обстоятельство может вести к флуктуации показателя преломления, т.е. к нарушению оптической однородности, обусловливая, следовательно, рассеяние света. [31]
Здесь необходимы дополнительные приближения. Это следует из предположения об изотропном распределении флуктуации показателя преломления, ибо такое распределение означает отсутствие корреляции между синусоидальными компонентами с одинаковыми волновыми числами в двух плоскостях, разделенных в направлении оси расстоянием, превышающим обратную величину рассматриваемого волнового числа. [32]
Параметр С % характеризует силу турбулентности. Заметим, что водяной пар, являющийся основным источником флуктуации показателя преломления, в тропосфере перемешан слабо, и поэтому он может служить лишь приближенным индикатором динамической турбулентности. [33]
Известно, что в любой материальной среде, находящейся в равновесном термодинамическом состоянии, наблюдаются небольшие флуктуации энергии. В волоконных световодах эти температурные флуктуации приводят как к флуктуациям показателей преломления, так и к флуктуациям длины световодов, что, в свою очередь, находит отражение в флуктуации фазы распространяющегося по ВС излучения. [34]
Оптические методы предполагают измерение спектральных характеристик поля показателя преломления. Как следует из формул, представленных в § 1.4, флуктуации показателя преломления при определенных условиях полностью определяются изменениями температуры воздуха, и, следовательно, спектры этих величин можно считать подобными. [35]
![]() |
Фильтрующие функции для логарифмической амплитуды и фазы в случае расширенной турбулентной области ( зависимость от рассстояння. [36] |
Форма фильтрующих функций для логарифмической амплитуды и фазы показана на рис. 8.21. Там же показана общая форма спектра мощности показателя преломления Фп - На этих графиках величину г можно считать параметром, а х - текущей переменной. Как нетрудно видеть, флуктуации логарифмической амплитуды мало чувствительны к флуктуациям показателя преломления при малых волновых числах ( масштаб большого размера), тогда как чувствительность флуктуации фазы здесь максимальна. [37]
Подобная аппроксимация корреляционной функции удачно описывает многие встречающиеся на практике случаи, кроме того, ее часто применяют, если точный вид корреляционной функции неизвестен. В формуле (2.4.29) параметр / следует рассматривать как характерный радиус корреляции флуктуации показателя преломления. [38]
В инфракрасном и оптическом диапазонах предельная разрешающая способность зеркала с апертурой больше 10 см достигается редко из-за качества изображения. Атмосфера над телескопом не является абсолютно однородной, существует мелкомасштабная турбулентность, которая приводит к флуктуациям показателя преломления, поэтому изображение точечного источника случайным образом расплывается в некотором угле. [39]
Однако в настоящее время доказано, что свойством опалесцен-ции обладают не только золи и молекулярные растворы, но и чистые жидкости и чистые газы и что вссбще оптически пустых сред не существует. Опалесценция в чистых жидкостях и газах объясняется наличием в них флуктуации плотности, которая ведет к флуктуации показателя преломления и к установлению на короткие мгновения разности в значениях п в соседних микрообъемах жидкости или газа. Примером такого вида светорассеяния в газах может служить явление голубого и синего цвета неба, проявлению которого способствует огромная толща воздуха ( компенсирует его разреженность и обусловливает большое N), интенсивность коротких синих волн и флуктуация плотности. [40]
Рассмотрим теперь распространение излучения в среде, показатель преломления которой изменяется случайным образом. При падении световой волны на такую случайную среду амплитуда и фаза волны претерпевают флуктуации, обусловленные флуктуациями показателя преломления среды. [41]
![]() |
Степень пространственной когерентности v ( s пространственно некогерентного источника, имеющего форму диска радиуса а.| Схема звездного интерферометра Май-кельсона. [42] |
Угловой радиус Солнца, наблюдаемый с Земли, 6 я 0 0047; таким образом, для волн оптического диапазона радиус корреляции ( 16) принимает значение гкя 0 02 мм. Практическое применение звездного интерферометра Майкельсона ограничено, однако, тем обстоятельством, что на измеряемую степень когерентности звезды сильное влияние оказывают флуктуации показателя преломления атмосферы. Эти флуктуации приводят лишь к фазовым искажениям, которые не влияют на измерения корреляционных функций интенсивности ( см. § 3 гл. [43]
Нефелометрический метод определения мицеллярной массы базируется на представлениях флуктуационной теории светорассеяния, развитой Эйнштейном. Согласно этой теории рассеяние света вызывают локальные микронеоднородности системы - термические флуктуации плотности и концентрации, которые, в свою очередь, вызывают флуктуации показателя преломления - локальные отклонения от его среднего значения. [44]
Для того чтобы построить коэффициент корреляции Ь как функцию безразмерного времени к0У т и провести сравнение с теоретической корреляционной функцией флуктуации фазы, необходимо оценить волновое число х0, соответствующее внешнему масштабу турбулентности. Это можно сделать из измерений С и дисперсии флуктуации фазы as, предположив, что для приземного слоя атмосферы является справедливой кармановская модель спектра флуктуации показателя преломления. [45]