北航大氣輻射導(dǎo)論復(fù)習(xí)題庫參考答案

1、1、寫出電磁波波長、波數(shù)和頻率之間的關(guān)系。寫出電磁波波長、波數(shù)和頻率之間的關(guān)系。（是波長，是波數(shù)，是頻率）1vvc????λvv?2、寫出立體角的定義。寫出立體角的定義。立體角定義為錐體所攔截的球面積與半徑r的平方之比，表示為?（極坐標(biāo)中為天頂角，為方位角），單位為球面度（sr）2sinddr?????????。3、對于各向同性輻射，已知輻射強度為對于各向同性輻射，已知輻射強度為I，寫出其通量密度。，寫出其通量密度。FI????4、大氣

2、的消光作用主要包括哪些？大氣的消光作用主要包括哪些？散射和吸收兩種作用從介質(zhì)中傳播的光束內(nèi)移除能量，光束被衰減，我們稱這種衰減為消光。5、什么是消光截面？什么是消光截面？與粒子的幾何面積類似，用來表示粒子從初始光束中所移除的能量大小。6、簡述消光截面、質(zhì)量消光截面、消光系數(shù)之間的關(guān)系。簡述消光截面、質(zhì)量消光截面、消光系數(shù)之間的關(guān)系。消光系數(shù)=消光截面粒子數(shù)密度?消光系數(shù)=質(zhì)量消光截面密度?7、簡述消光截面、吸收截面和散射截面之間的關(guān)系。

3、簡述消光截面、吸收截面和散射截面之間的關(guān)系。散射截面是描述微觀粒子散射概率的一種物理量，表示單位時間內(nèi)粒子被散射到單位立體角內(nèi)的概率。消光截面=吸收截面散射截面（）。2cm8、什么是散射尺度參數(shù)？散射的分類？什么是散射尺度參數(shù)？散射的分類？粒子大小對散射的作用可以用一個稱為尺度參數(shù)的物理項來推求。對于球形粒子我而言，它的尺度參數(shù)定義為粒子周長與入射波長之比，即。?2ax???散射的分類：若，則散射稱為瑞利散射，當(dāng)，則散射稱為洛倫茨—米1

4、x??1x?散射。9、什么是獨立散射？什么是獨立散射？當(dāng)大氣分子和微粒的間距分開得足夠?qū)?，以致每個粒子散射光的情況嚴(yán)格等同于其他粒子不存在時的情況時的散射，稱為獨立散射。10、什么是單散射和多次散射？什么是單散射和多次散射？只發(fā)生一次的散射叫做單散射。多于一次的散射稱為多次散射。11、簡述黑體的物理意義？簡述黑體的物理意義？黑體是指能夠完全吸收的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。12、寫出普朗克公式的三種形式。寫出普朗克公式的三種形式。頻率域：322()(1)

5、vhvKThvBTce?????波長域：22()(1)hcKThcBTe?????波數(shù)域：232()1vhcvKThcvBTe??13、寫出斯蒂芬寫出斯蒂芬玻爾茲曼定律。玻爾茲曼定律。光譜輻射強度隨溫度不同，各條曲線互不相交，溫度越高，所有波長的光譜輻射出射度也越大，每條曲線下的面積代表給定溫度的總輻射強度。（4()BTbT?子分子的三種模，還產(chǎn)生一個的Q支，稱為垂直支。?=026、簡述什么是躍遷的平行支、垂直支？簡述什么是躍遷的平行支

6、、垂直支？對應(yīng)于的P、R支，稱為平行支。對應(yīng)于的Q支，稱為垂直支。?=1?=027、簡述線性三原子分子的選擇定擇，并描述簡述線性三原子分子的選擇定擇，并描述P、Q、R支與選擇定則的對應(yīng)關(guān)系。支與選擇定則的對應(yīng)關(guān)系。線性三原子分子簡正模對應(yīng)，振動模對應(yīng)，基模對應(yīng)。?=?1?=0?=1對應(yīng)P支，對應(yīng)Q支，對應(yīng)R支。?=1?=?1?=028、譜線增寬的原因有哪些？譜線增寬的原因有哪些？發(fā)射中的能量損耗造成的振子振動的阻尼（自然增寬）吸收分子之

7、間以及吸收與不吸收分子之間相互碰撞產(chǎn)生擾動（碰撞增寬）各種分子和原子之間的熱運動速度差異造成的多普勒效應(yīng)（多譜勒增寬）29、寫出壓致增寬洛侖茲廓線的線形表達式、吸收系數(shù)表達式。寫出壓致增寬洛侖茲廓線的線形表達式、吸收系數(shù)表達式。（）；??0220()vSkSfvvvv????????vkdvS?????30、寫出壓致增寬半寬隨氣壓和溫度的變化關(guān)系。寫出壓致增寬半寬隨氣壓和溫度的變化關(guān)系。（是標(biāo)準(zhǔn)氣壓（1013hPa）和標(biāo)準(zhǔn)溫度（273K

8、）時的半寬。000nTppT?????????00031、寫出多普勒增寬的吸收系數(shù)表達式。寫出多普勒增寬的吸收系數(shù)表達式。20exp[()]vDDvvSk??????32、寫出多普勒增寬的半寬表達式。寫出多普勒增寬的半寬表達式。12022DKTvmc????????33、什么是瑞利散射和洛侖茨什么是瑞利散射和洛侖茨米散射。米散射。尺度參數(shù)x1的散射為瑞利散射，x1的為洛倫茨—米散射。?34、寫出散射強度的普遍表達式。寫出散射強度的普遍表

9、達式。??02()4sPIIr?????35、什么是散射相函數(shù)，寫出其定義表達式？什么是散射相函數(shù)，寫出其定義表達式？定義相函數(shù)：無量綱參數(shù)??cosP???200cossin14Pdd??????????36、給出瑞利散射的散射截面。給出瑞利散射的散射截面。25401283sfF??????37、對于非偏振入射太陽光，其瑞利散射的相函數(shù)是什么？對于非偏振入射太陽光，其瑞利散射的相函數(shù)是什么？????23cos1cos4P????38、

10、分別寫出垂直分別寫出垂直平行分量瑞利散射的強度方程和相函數(shù)，它們各有什么特點。平行分量瑞利散射的強度方程和相函數(shù)，它們各有什么特點。垂直分量：4202rrkIIr??平行分量：42202cosllkIIr???39、畫圖說明散射方程中平行分量和垂直分量的定義。畫圖說明散射方程中平行分量和垂直分量的定義。入射電場強度可以是個矢量，它可任意分解為一個平行分量（l）和一個垂直分量（r），每個分量均受到偶極子的散射。我們可以選擇這樣一個分量，它