Exponent al lui Ångström

În optică și în special în teoria împrăștierii , exponentul Ångström este un coeficient adimensional introdus în 1962 de Anders Knutsson Ångström . Coeficientul apare ca exponent într-o formulă utilizată adesea pentru a exprima dependența spectrală a coeficientului de extincție al unui mediu sau a adâncimii sale optice , mai ales atunci când mediul constă dintr-un aerosol .

Este posibil să se facă ipoteza coeficientului de extincție, ca primă aproximare, a unei tendințe de putere, prin analogie cu ceea ce se întâmplă în împrăștierea Rayleigh . Având în vedere două lungimi de undă λ ₁ și λ ₂ , coeficientul de extincție la lungimea de undă λ ₂ poate fi obținut odată ce cel de la lungimea de undă λ _{1 este cunoscut} folosind formula:

{\frac {\alpha _{1}}{\alpha _{2}}}=\left({\frac {\lambda _{1}}{\lambda _{2}}}\right)^{-y}

{\ displaystyle {\ frac {\ alpha _ {1}} {\ alpha _ {2}}} = \ left ({\ frac {\ lambda _ {1}} {\ lambda _ {2}}} \ right) ^ {- y}}

{\ displaystyle {\ frac {\ alpha _ {1}} {\ alpha _ {2}}} = \ left ({\ frac {\ lambda _ {1}} {\ lambda _ {2}}} \ right) ^ {- y}}

În cazul difuziei Rayleigh, exponentul y este egal cu 4. În cazul centrelor difuzoarelor de dimensiune finită, este încă posibil să se facă o ipoteză a unei astfel de tendințe, dar cu un exponent diferit de 4. Acest exponent se numește în acest caz A lui Ångström. Valoarea exponentului depinde de mărime și de indicele de refracție complex al mediului implicat. În general, valoarea exponentului Ångström este pozitivă, ceea ce înseamnă că grosimea optică a mediului crește pe măsură ce lungimea de undă scade.

În atmosferă, exponentul Ångström este utilizat pe scară largă pentru a caracteriza aerosolii dispersați în acesta atunci când dimensiunile particulelor sunt comparabile cu lungimea de undă a luminii incidente: în general se poate spune că cu cât particulele sunt mai mari, cu atât Ångström este mai mic. exponent și invers, pentru a recâștiga împrăștierea Rayleigh dacă dimensiunile centrelor difuzorului sunt neglijabile în comparație cu lungimea de undă a radiației. Norii, compuși din picături foarte mari în raport cu lungimea de undă a luminii, absorb în mod spectral plat (și par gri transparent), în timp ce la apus, în locuri foarte poluate (particule mici în comparație cu lungimea de undă a luminii) soarele apare mult mai roșu decât în medii curate, datorită îndepărtării mai eficiente a lungimilor de undă mici. În acest caz, evident, contribuția aerosolilor se adaugă la cea a împrăștierii Rayleigh, care este întotdeauna prezentă.

Exponentul Ångström este utilizat pe scară largă în fotometrie pentru redimensionarea valorii grosimii optice la o lungime de undă dorită, odată cunoscută de două lungimi de undă date. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, în general, dependența dispariției de lungimea de undă cu legea puterii este doar aproximativă: prin urmare, exponentul Ångström depinde de lungimile de undă între care este calculat.

Studiul exponentului Ångström permite o clasificare sumară dar robustă a aerosolului întâlnit: cu cât dimensiunea particulelor este mai mare, cu atât exponentul Ångström este mai scăzut în general. Investigațiile mai rafinate permit inversiuni suplimentare ale proprietăților aerosolilor, bazate tocmai pe variația exponentului Ångström pe măsură ce lungimea de undă variază.

Referințe

Ångström A. , 1964. Parametrii turbidității atmosferice . Tellus, 16: 64-75.

Gobbi, GP, Kaufman, YJ, Koren, I. și Eck, TF: Clasificarea proprietăților aerosolilor derivate din datele directe ale soarelui AERONET, Atmos. Chem. Phys., 7, 453-458, 2007.

NT O'Neill: Comentează „Clasificarea proprietăților aerosolilor derivați din datele directe ale soarelui AERONET” de GP Gobbi și colab. (2007): http://www.atmos-chem-phys-discuss.net/9/175/2009/acpd-9-175-2009.pdf

Elemente conexe

Împrăștiere

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica