6. Расскажите о направленном и диффузном отражении и пропускании.

Направленное (зеркальное) отражение получается от так называемых зеркальных поверхностей. При таком отражении происходит концентрация светового потока в некотором телесном угле, направление оси которого определяется законами зеркального отражения (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Направленное отражение светового потока

Направленное отражение характеризуется тем, что телесный угол в падающем и отраженном свете сохраняется по величине. Поэтому коэффициент отражения определяется выражением

Диффузное отражение характеризуется тем, что отраженный световой поток заключается в пределах телесного угла, равного 2л: стерадиан независимо от направления падающего светового потока (рис. 2.11).

Рис. 2.11. Диффузное отражение светового потока

Направленное пропускание характеризуется тем, что потоки падающий и пропущенный распространяются в одном и том же телесном угле и направления обоих потоков совпадают (рис. 2.14).

Рис. 2.14. Направленное пропускание светового потока

К этому виду пропускания относятся прозрачные тела (стекло, прозрачные пластмассы и др.), поверхность которых не обла­дает свойством рассеивать излучения. Яркость источника света , видимая через такое тело, пропорциональна яркости источника

. (2.9)

Диффузное пропускание характеризуется распределением прошедшего сквозь тело светового потока по всем направлениям независимо от направления падающего на него потока (рис. 2.16). Через поверхность с диффузным пропусканием источники света не видны. Подобные поверхности кажутся самостоятельно светящимися. Таким пропусканием обладают молочные стекла.

Рис. 2.16. Диффузное пропускание светового потока

6. За счет чего происходит ослабление света атмосферой?

Луч света, проходя через атмосферу, частично рассеивается молекулами воздуха. Ослабление света атмосферой, вызываемое молекулярным рассеянием, незначительно. Оно составляет ~ 1,3% на 1км. В нижних слоях атмосферы, кроме молекул воздуха, находятся пары воды, капли воды различных размеров, кристаллы льда и частицы пыли. Значительное скопление капелек воды в атмосфере образует дымку, туман и облака. Мельчайшие капли воды, а также частицы мелкой пыли имеют настолько малый вес, что находятся в атмосфере во взвешенном состоянии, не опускаясь на землю. Капли дождя и кристаллы льда почти полностью рассеивают, а частицы пыли отчасти рассеивают и отчасти поглощают падающий на них свет.

Рассеиванием называется изменение прямолинейного направления лучей, обусловленное преломлением их в небольших частицах, находящихся в атмосфере.

Световой поток, проходя атмосферу, ослабляется главным образом вследствие рассеивания и в небольшой мере вследствие поглощения. Для практических расчетов в световой сигнализации существенное значение имеет коэффициент пропускания . Коэффициент пропускания атмосферы для оптически однородного слоя, толщина которого равна единице длины, носит название удельной прозрачности атмосферы . За единицу длины при хорошей видимости обычно принимают километр, а при плохой видимости (тумане) – метр.

Зная удельную прозрачность атмосферы и толщину слоя атмосферы (км), можно определить общий коэффициент пропускания: . (7.1)

Большое значение имеет определение ослабления атмосферой светового потока разной цветности (т. е. разной длины волны – ,). Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования показали, что пропускание атмосферой светового потока определенной длины волны, а следовательно, и определенной цветности зависит от количества и размеров капель воды в единице объема воздуха.