4. Поглощение и рассеянье макроскопическими частицами.
Были определены как объемные факторы среды, сквозь которую распространяется излучение, но их происхождение связано с взаимодействием между излучением и частичками, образующими среду. Размеры частичек гораздо меньше, чем длины волн излучения, так что электрическое поле в некоторый момент времени можно считать постоянным для всей частицы. Концепцией для понимания вопросов поглощения и рассеяния частичками является поляризумость α. Она определяется таким образом, что дипольный момент р, индуцированный в частице при нахождении ее в электрическом поле E равен α E.
Рассмотрим
поглощение частичками электромагнитной
энергии. Если индуцированный дипольный
момент р изменяется со временем, то
мгновенная скорость рассеяния энергии
составляет E dp/dt. Пусть электрическое
поле в окрестностях частички равно
,
тогда для дипольного момента можно
записать:
5. На фотографии снятой по надиру изображено здание. Один угол основания здания имеет координаты (30,5 мм, 62,0 мм) в левом нижнем углу негатива. Соответствующая вершина здания с координатами (19,0 мм и 58,0 мм). Аналогично координаты соседнего угла (30,5 мм, 73,0 мм). f камеры 88 мм, расположенной на Н = 212 м. Найти координаты главной точки фотографирования, высоту и ширину здания.
Решение: а) Обозначим заданные точки А, В, С и D соответственно. Точка Р является пересечением проекций линий DC и ВА, так как это изображение вертикальной линии. Из простой геометрии получаем координаты точки Р это (81,1 мм, 79,6 мм). (Чертеж поможет определить геометрию, но не даст необходимой точности.)
б)
Используя уравнение (
),
получаем: h' = АВ = 12,18 мм и x' = АР = = 53,57 мм.
Если Н = 212 м, то h = 39,3 м. Повторив вычисления
для СД получаем: h' = 11,60 мм и x' =51,03 мм.
Следовательно, h = 39,3 м и в этом случае.
в) Масштаб негатива составляет f H ≈ 1 2409 . Отрезок АС = 11,0 мм и соответствует ширине здания в этом масштабе. Следовательно, ширина равна 26,5 м
Екзаменаційний білет № 9
Сущность эффекта Доплера, и его значение для радарных систем ДЗ.
Эффекта Доплера возникает, если источник электромагнитного излучения частоты f движется по отношению к наблюдателю (или датчику), наблюдатель зарегистрирует другую частоту сигнала f '. Если источник приближается к наблюдателю или, что эквивалентно, наблюдатель приближается к источнику, значение f ' будет больше, чем f, и наоборот.
г
де
с —
скорость света.
Однако на
практике
относительная скорость
v
будет гораздо меньше
скорости света,
тогда:
Рис. 2 .7. Эффект Доплера. Источник электромагнитного излучения S движется со скоростью v. Наблюдатель расположен в т. О
Исследование эффекта Доплера, несмотря на его малую величину, имеет важное значение для ряда радарных систем, в частности систем с синтезируемой апертурой.
Технология радаров с синтезированной апертурой (SAR).
Схема получения изображения системой SAR. В момент времени t радар будет в точке с координатами (vt, H, 0), а точка рассеивания будет иметь фиксированные координаты (x, 0, 0).
Когда время t меньше, чем x/v, радар приближается к точке рассеивания и возвращенный сигнал будет иметь опережающее смещение Доплера. В момент времени t = x/v смещение Доплера будет равно нулю, а в остальное время оно будет отрицательным. Таким образом, определив смещение Доплера в возвращенном сигнале, можно установить координату x с необходимой точностью
Что понимают под углом Брюстера и на что он влияет?
Величина θВ называется углом Брюстера. Поляризованное параллельно (вертикально) излучение, падающее на поверхность под углом Брюстера, не может быть отражено, а полностью проникает в среду. Следовательно, можно заключить, что произвольно поляризованное излучение, падающее под некоторым углом на границу между двумя средами, после отражения будет частично поляризованным, а если оно падает под углом Брюстера, то оно будет полностью плоскополяризованным.
Дифракция и как она влияет на параметры систем ДЗ?
Явление дифракции определяет изменения, которые происходят с направлением электромагнитного излучения, когда оно наталкивается на препятствие, испытывая со стороны него некоторое возмущающее воздействие.
Одно из важных практических свойств дифракции состоит в том, что она ограничивает пространственное разрешение систем дистанционного зондирования.
Пример хода лучей в системе оптического зондирования.
Пример, в котором линза фокусирует параллельный пучок световых лучей на очень
маленький датчик. На рисунке показан ход лучей в соответствии с законами геометрической оптики, т. е. без учета эффекта дифракции. Схема показывает, что все принятое датчиком излучение первоначально представляло собой пучок однонаправленных лучей, т. е. имевших нулевой угол расхождения. В действительности же датчика достигают и лучи, падающие на линзу под несколько иными направлениями. Если изобразить ход лучей в направлении от датчика к линзе, то из-за ограниченности размеров апертуры, в данном случае — линзы, выходящий пучок света имеет коническую форму с углом раствора λ/ D , где D — диаметр линзы, из этого следует, что дифракция накладывает ограничение на разрешающую способность системы дистанционного зондирования до уровня .≈λ / D, где D — размер линзы, антенны или зеркала установленного на системе для определения пространственных направлений регистрируемых волновых фронтов.
Свойства и характеристики фотографических пленок.
Реакция фотографической пленки на падающее на нее излучение характеризуется тремя параметрами: чувствительностью, контрастностью и пространственным разрешением. Чувствительность пленки определяется интервалом времени, в течение которого она должна быть подвергнута действию света заданной энергетической освещенности, для того чтобы после обработки прозрачность ее участков изменилась в должной степени.
Чувствительность пленки характеризует ее реакцию на свет единичной интенсивности. В отличие от этого, контрастность характеризует влияние изменения освещенности (или времени засветки). Если небольшие изменения существенно сказываются на прозрачности обрабатываемой пленки, то говорят, что она имеет высокую контрастность, и наоборот.
Светочувствительные свойства пленки можно обобщенно представить графически характеристической кривой (или кривой Хартера—Дриффельда). Она характеризует зависимость оптической плотности D обрабатываемой пленки от логарифма экспозиции X, которой она была подвергнута. Оптическая плотность определяется отношением:
где Т — параметр передачи интенсивности.
Пространственная разрешающая способность это способность систем дистанционного зондирования различать удаленные объекты. Этот параметр систем является одним из самых важных. В фотографических системах он выражается в парных полосах на единицу длины. Разрешающая способность пленки зависит от размера зерна, который равен обычно от 1 до
10 мкм. Более высокой разрешающей способности соответствует наиболее меньший размер зерна, и наоборот. Следовательно, увеличение разрешающей способности уменьшит скорость пленки. Самой высокой разрешающей способностью обладают аэрофотопленки. Такие пленки используются в разведке.