1 什么是瑞利散射

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1 什么是瑞利散射

1什么是瑞利散射？答：所有透光介质都存在折射率的起伏，这种起伏要引起散射，当起伏的限度小于光波长时引起的散射称为2 色散指复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。

3 材料的折射率随入射光频率的减小（或波长的增大）而减小。

4 激光的特点答：1.单色性好，但不是单一频率的光；谱线宽度：信号波的功率密度减小为中心波的时，所对应的波长宽度，用Δλ表示。

2.相干性高，合适作载波；3.方向性强5 色散的概念：当日光通过棱镜或水雾时会呈现按红橙黄绿青蓝紫顺序排列的彩色光谱。

这是由于棱镜材料（玻璃）或水对不同波长（对应于不同的颜色）的光呈现的折射率n不同，从而使光的传播速度不同和折射角度不同，最终使不同颜色的光在空间上散开6 色散的种类1）模式色散（2）材料色散（3）波导色散（4）偏振模色散（极化色散）7 简述光纤中传输模式及模变换的概念，分析模变换对光纤传输有什么影响。

答：光线在光纤中传输时，遇到不均匀界面或不均匀点时，它与轴线的夹角要改变，从一种模式变为另一种模式，这种现象称为模变换。

模变换对光传输的影响：（1）使传输损耗增加；（2）对多模光纤色散有改善作用8 光纤的断裂符合格里菲斯微裂纹理论，即光纤的实际强度取决于其表面的最大微裂纹，当光纤受力时，在此处产生应力集中，此集中应力值达到Si-O键键能时，光纤断裂。

9 光纤传输特性主要是指它的_色散___和_衰减__特性。

引起光纤衰减的主要原因是__吸收_、_色散__、__弯曲__和连接损耗。

10 .光纤的典型结构是多层同轴实心圆柱体，自内向外为纤芯、包层及涂覆层。

11 .目前我国光纤通信广泛所用的光波长为1310nm 和1550nm 。

12 模场直径答：指描述单模光纤中光能集中程度的参量分析光纤的传输原理有两种方法：·几何光学法：将光看成一条条的几何射线来分析，也称射线理论。

应用条件：光波的波长远小于光纤的几何尺寸，只适用于多模光纤。

波动光学法：光波按电磁场理论，用麦克斯韦方程组求解，也称模式理论。

遥感作业(1)

1.概念遥感：泛指一切无接触的远距离探测，它是一种远距离目标，在不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获取的信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的综合性技术。

遥感平台：搭载传感器的载体。

电磁辐射：具有能量传递的，且其能量与与其传播的频率成正比的电磁波。

电磁波谱：按照电磁辐射在真空中传播的频率或波长进行递增或递减排列形成一个连续的谱带，这个谱带就是电磁波谱。

大气窗口：指电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的透射率较高的波段幅照度：实际物体在单位光谱区间内的辐射出射度与吸收系数的比值辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量。

（它是辐射能流的单位，记为φ=dW/dt。

用W（J/s）表示；辐射通量是波长的函数，总辐射通量是各波段辐射通量之和。

（压力)）反射率：地面物体反射的能量占入射总能量的百分比黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则称物体为黑体。

地物反射波谱：研究地面物体反射率随波长的变化规律瑞利散射：由大气中原子、分子，如氮、二氧化碳、臭氧和氧分子等引起的散射。

（条件：粒子直径比波长小很多）加色法：由三原色混合，可以产生其他颜色的方法。

减色法：减色法是从自然光（白光）中，减去一种或二种基色光而生成色彩的方法。

（一般适用于颜料配色、彩色印刷等色彩的产生。

）光谱色：圆环上把光谱色按顺序标出，从红到紫是可见光谱存在的颜色，每种颜色对应一个波长值空间分辨率：指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标主光轴：通过物镜中心并与主平面（或焦平面）垂直的直线像主点：主光轴与感光片的交点航向重叠：为了使相邻航片之间没有航摄漏洞，也为了做立体观察，应使相邻航片之间有一部分重叠，这一重叠部分就叫航向重叠中心投影：空间任意点（物点）与一固定点（投影中心）连成的直线或其延长线（中心主线）被一平面（像平面）所截，则此直线与平面的交点像点位移：地物反映到航空相片上的像点与其平面位置相比产生位置的移动传感器：获取地面目标电磁辐射信息的装置距离分辨率：侧视方向上的雷达图像分辨率方位分辨率：沿航线方向上的雷达图像分辨率合成孔径雷达：也称侧视雷达，利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达透视收缩：指山上面向雷达的一面在图像上被压缩且表现为较高亮度的现象。

光的散射原理

光的散射原理光的散射是指光线在传播过程中遇到不均匀介质或者粗糙表面时，发生方向的改变而呈现出的现象。

光的散射是光学领域中的重要现象，它在日常生活和科学研究中都有着重要的应用。

本文将对光的散射原理进行详细介绍，希望能够帮助读者更好地理解这一现象。

首先，我们来了解一下光的散射是如何产生的。

当光线遇到不均匀介质或者粗糙表面时，由于介质的密度、折射率等物理性质的不均匀性，或者表面的不规则性，光线会发生反射、折射和衍射等现象，导致光线的方向发生改变，从而呈现出散射的效果。

这种现象在大气中尤为常见，例如天空为什么是蓝色，夕阳为什么是红色等都与光的散射有关。

其次，我们来了解一下光的散射的原理。

光的散射可以分为瑞利散射和米氏散射两种类型。

瑞利散射是指光线遇到小于光波长大小的颗粒时发生的散射现象，如大气中的气体分子。

而米氏散射则是指光线遇到大于光波长大小的颗粒时发生的散射现象，如大气中的尘埃、水滴等。

这两种散射类型的原理略有不同，但都是由于光线与颗粒碰撞后发生的反射、折射、衍射等现象导致的。

光的散射原理还涉及到光的波粒二象性。

根据光的波动理论，光是一种电磁波，具有波动性质；而根据光的粒子理论，光也可以看作是由光子组成的微粒。

在光的散射过程中，光的波动性质和粒子性质都会对散射效果产生影响，这也是光的散射原理的一个重要方面。

最后，我们来看一下光的散射在实际应用中的意义。

光的散射不仅在大气中产生了天空的颜色、日落的景色等自然现象，还在光通信、医学影像、大气污染监测等领域有着重要的应用。

光的散射原理的深入研究，有助于我们更好地理解和利用光的特性，推动光学技术的发展。

总之，光的散射原理是光学领域中的重要内容，它涉及到光的波动性质、粒子性质以及与介质、表面的相互作用等多方面的知识。

通过对光的散射原理的深入了解，我们可以更好地理解光的行为规律，为光学技术的发展和应用提供更多的可能性。

希望本文能够帮助读者对光的散射有一个更清晰的认识。

光纤中散射

其中，是光纤总的损耗系数，W是光脉冲宽度，S是俘获系数， L是光纤长度，m=4.55(单模光纤)
瑞利散射的定量描述
图3 基于瑞利散射的光时域反射计(OTDR)
后向瑞利散射功率：
P ( L) S
R P0 e 2L (1 e W )
0 L W 2
L
P ( L) S
慢变振幅近似，忽略各二阶导数项和声波传播项，
泵浦脉宽达100ns或更宽，稳态理论研究
瞬
态理论
泵浦光脉冲的宽度为几十ns或更小时
SBS阈值特性
SBS的阈值功率是指输出的斯托克斯光功率与泵浦光功率相等时,输入端泵浦光功率
与脉冲宽度、光纤类型、光纤长度及温度有关
拉曼散射
拉曼散射（Raman scattering），光通过介质时由于入射光与分子运动相互作用而引起的频率发生变化的散射。又称拉曼效应。1923 年A.G.S.斯梅卡尔从理论上预言了频率发生改变的散射。1928年，印度物理学家C.V.拉曼在气体和液体中观察到散射光频率发生改变的现象,因光散射方面的研究工作和喇曼效应的发现，获得了1930 年度的诺贝尔物理学奖。
布里渊(1854-1948)
布里渊散射：布里渊散射的本质是入射光与声学声子相互作用的非弹性散射。分为自发布里渊散射和受激布里渊散射。
光纤中自发布里渊散射的物理模型
自发布里渊散射：在常温状态下光纤中的原子、分子或离子因自发热运动作连续弹性力学振动，形成了光纤中的自发声波场。沿光纤方向的声振动使得光纤的密度随时间和空间周期性变化，从而使得光纤上的折射率被周期调制。这种自发声波被看作是沿光纤运动着的光栅。当泵浦光射入光纤中时，将会受到“光栅”的 “衍射”作用，产生自发布里渊散射光。向前向后都有散射只有向后散射 (应用于BOTDR) （应用于BOTDA）受激布里渊散射：当进入光纤的入射光泵浦功率超过某一阈值时，光纤内产生的电致伸缩效应，使得沿光纤产生周期性形变或弹性振动，即光纤中产生了相干声波，该声波沿其传播方向使光纤折射率被周期性调制，从而形成了一个以该声速运动的折射率光栅，使入射光产生散射，散射光频率下移，当满足波场相位匹配时，声波场得到极大增强，从而使光纤内的电致伸缩声波场和相应的散射光波场的增强大于它们各自的损耗，将出现声波场和散射光场的相干放大，从而导致大部分传输光

瑞利散射和米氏散射的主要差异-概述说明以及解释

瑞利散射和米氏散射的主要差异-概述说明以及解释1.引言文章1.1 概述散射是指当电磁波或粒子经过介质或粒子时，由于与介质或粒子的相互作用而改变传播方向或路径的现象。

在散射现象中，两种主要类型是瑞利散射和米氏散射。

瑞利散射和米氏散射在物理特性和应用方面存在一些显著的差异。

首先，瑞利散射是一种针对小尺寸颗粒或分子的散射现象。

当入射波的波长远大于颗粒或分子的尺寸时，瑞利散射发生。

这种散射主要由分子或小颗粒的碰撞所引起，导致入射波在所有方向上均匀地散射。

相比之下，米氏散射则是指入射波与中等尺寸颗粒相互作用的散射现象。

当入射波的波长与颗粒尺寸相当时，米氏散射发生。

米氏散射会引起入射波在特定方向上的增强或衰减，形成明显的散射模式。

其次，瑞利散射和米氏散射的特点也有所不同。

瑞利散射的强度与波长的四次方成反比，这意味着较短波长的入射波会更容易产生强烈的瑞利散射。

而米氏散射的强度与波长的平方成反比，这使得较长波长的入射波更容易产生强烈的米氏散射。

此外，瑞利散射和米氏散射对入射波的偏振状态也有不同的响应。

瑞利散射不会改变入射波的偏振状态，而米氏散射会导致入射波的偏振发生改变。

最后，散射现象在许多领域中具有重要的应用和意义。

瑞利散射和米氏散射的差异在遥感、气候研究、大气科学、通信技术等领域中都有广泛的应用。

通过研究和理解散射现象的特点和行为，科学家和工程师能够利用散射现象来获取关于颗粒尺寸、成分、分布等信息，从而推动相关领域的研究和发展。

总之，瑞利散射和米氏散射是两种不同类型的散射现象，它们在物理特性和应用方面存在显著的差异。

深入了解和研究这些差异，对于我们理解和应用散射现象具有重要的意义。

1.2 文章结构文章结构的主要内容如下：本文主要分为三大部分：引言、正文和结论。

在引言部分，我们将对瑞利散射和米氏散射进行概述，介绍它们的背景和特点，并明确本文的目的。

接下来，在正文部分，我们将详细探讨瑞利散射和米氏散射。

首先，我们将介绍瑞利散射的背景和特点，包括其产生机制和物理原理。

瑞利散射和米氏散射的主要差异

瑞利散射和米氏散射的主要差异全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：瑞利散射和米氏散射是大气中两种常见的光学现象，它们都是光线在大气中与颗粒发生散射而产生的效应，但其机制和特点有很大的不同。

本文将从几个方面对瑞利散射和米氏散射进行比较，以便更好地理解它们之间的区别。

瑞利散射和米氏散射在物理机制上有着明显的不同。

瑞利散射是由于大气分子对光线的散射而产生的，这种散射主要发生在波长比较短的光线（如紫外线、蓝光等）。

而米氏散射则是由于大气中的大颗粒（如水滴、冰晶等）对光线的散射而产生的，这种散射主要发生在波长较长的光线（如红光、红外线等）。

瑞利散射和米氏散射在大气中的发生机制有着明显的不同。

在散射光线的强度上，瑞利散射和米氏散射也有着明显的差异。

瑞利散射的强度与波长的四次方成反比，即短波长的光线散射强度更大。

瑞利散射主要造成天空呈现蓝色，并且太阳在日出和日落时呈现红色。

而米氏散射的强度与波长的四次方无关，因此在日出和日落时，太阳会呈现出更加深红色的现象。

瑞利散射和米氏散射对于气候和环境的影响也有所不同。

由于瑞利散射主要散射波长较短的光线，因此它对大气层的温度有所影响，会导致大气层中的气温呈现上升趋势。

而米氏散射主要散射波长较长的光线，因此对气温的变化影响较小，但其对于大气中颗粒物的传播和扩散有一定的影响。

从观测技术和应用上来看，瑞利散射和米氏散射也有着不同的特点。

由于瑞利散射的波长较短，因此它可以被用于遥感观测大气中的温度和湿度等参数。

而米氏散射的波长较长，主要可以用于遥感观测大气中的颗粒物质浓度和分布等参数。

瑞利散射和米氏散射在物理机制、散射光线强度、气候环境影响以及观测技术等方面都存在着明显的差异。

通过对二者的比较分析，我们可以更好地理解它们在大气光学中的作用和特点，为相关研究提供一定的参考依据。

希望本文能够对读者有所帮助，同时也能够促进人们对大气光学现象的深入研究和探讨。

【以上文字均为创作，仅供参考。

瑞利散射

Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2+S↓+H2O
反应液白
自然光源
屏
瑞利散射
Rayleigh scattering
ห้องสมุดไป่ตู้文迪许实验室主任发现了第一个惰性气体——氩 1904年诺贝尔物理学奖瑞利散射
John William Strutt 瑞利
&拉姆塞
瑞利散射：入射光在线度小于光波长的微粒
上散射后散射光和入射光波长相同的现象。
散射光强与入射光波长的4次方成反比自然光入射时，散射光强随观察方向而变化自然光入射时，散射光具有一定程度的偏振性，且偏振性随θ 而变化
瑞利散射的应用
摄影共振光散射法------DNA的定量分析进展瑞利光散射光谱法研究牛血红蛋白与镝（Ⅲ）的相互作用基于瑞利散射的分布式光纤传感技术其他

光纤中散射分解

| q | 2 | k | sin

2
2 n
va sin c 2
后向布里渊频移：
B
2n p va / p
图6 散射波矢的关系图
布里渊散射的增益谱
温度光纤温度传感器
光纤应力传感器
B 2n p va / p
应力
波长
？？？
布里渊增益谱
( B / 2) 2 g B ( ) g 0 ( B ) 2 ( B / 2) 2
功率被转化为后向散射光，产生受激布里渊散射(SBS)过程。
布里渊散射的物理机制
虚态
hv0
hv
振动态
虚态
hv0 hΩ
振动态低能态低能态
hv
hΩ
图4 斯托克斯光子的产生示意图
图5 反斯托克斯光子的产生示意图
一个泵浦光子湮灭产生一个斯托克斯(或反斯托克斯)光子和一个声学声子，散射过程能量和动量守恒。
光纤中光散射
瑞利散射
布里渊散射
拉曼散射
光通信工程研究中心
Part瑞利散射
Lord John William Rayleigh，英国物理学家，在
声学、波的理论、光学、光的散射、电力学、电
磁学、水力学、液体流动理论方面都做出了不可磨灭的贡献，1904年，他因发现了惰性元素氩（
瑞利(1842-1919)
其中，是光纤总的损耗系数，W是光脉冲宽度，S是俘获系数， L是光纤长度，m=4.55(单模光纤)
瑞利散射的定量描述
图3 基于瑞利散射的光时域反射计(OTDR)
后向瑞利散射功率：
P ( L) S
R P0 e 2L (1 e W )

光的散射效应

光的散射效应光的散射是指光线在传播过程中与物体表面或媒介中的微粒发生相互作用，改变其传播方向和能量分布的现象。

这一现象在日常生活和科学研究中都扮演着重要角色。

本文将就光的散射效应展开论述。

一、光的散射原理光在传播过程中，当遇到物体表面或媒介中的微粒时，会发生散射现象。

这是由于光与微粒相互作用后，其入射方向和传播方向产生了变化。

根据散射微粒的大小与波长之间的比值，可分为瑞利散射和米氏散射。

瑞利散射是指当微粒直径远小于光波长时产生的散射现象，而米氏散射是指微粒直径与光波长接近甚至大于光波长时产生的散射现象。

二、光的散射特性1. 散射角度：光的散射角度决定了散射后光线的偏转程度。

根据散射角度的范围，可以将散射分为向前散射、向后散射和正向散射。

向前散射是指光线由入射方向产生很小偏转的散射，向后散射则是光线向相反方向散射，正向散射则是散射角度较大，但与入射方向相近。

2. 散射强度：光的散射强度是指单位面积上光线散射的能量。

散射强度与入射光的强度、散射体的物理特性以及散射角度有关。

三、光的散射应用1. 大气散射：光的散射在大气中起到了重要作用。

当太阳光穿过大气层时，会与大气中的气体、颗粒等微粒发生散射，使得光线在不同波长范围内被散射，形成天空的颜色和日出日落时的美丽景象。

2. 激光散射：激光散射技术是利用激光与物体表面的相互作用进行测量、成像和表征等应用。

激光散射与散射体的形状、大小以及物质特性有关，可用于粒子测量、粗糙度检测、材料成分分析等领域。

3. 光纤通信：光纤通信是一种利用光的散射效应进行信号传输的技术。

光信号在光纤中的传播过程中会发生散射，其中瑞利散射是主要的散射方式之一。

瑞利散射会使得光信号在光纤中传输时发生衰减，因此在光纤通信系统中需要对散射效应进行优化和控制。

四、光的散射研究进展随着科学技术的发展，对光的散射效应的研究取得了许多进展。

目前，人们通过建立数学模型和实验研究等手段，深入探索了散射现象的机理及其与物质性质的关联。

荧光瑞利散射名词解释

荧光瑞利散射名词解释
荧光：是某些物质吸收一定的紫外光或可见光后，基态分子跃迁到激发单线态的各个不同能级，然后经过振动弛豫
回到第一激发态的最低振动能级，在发射光子后，分子跃迁回基态的各个不同振动能级。

这时分子发射的光称为荧
光。

荧光的波长比原来照射的紫外光的波长更长。

磷光：是有些物质的激发分子通过振动弛豫下降到第一激发态的最低振动能层后，经过体系间跨越至激发三重态的
高振动能层上，再通过振动弛豫降至三重态的最低振动能层，然后发出光辐射跃迁至基态的各个振动能层.这种光
辐射称为磷光。

磷光的波长比荧光更长。

瑞利光：光子和物质分子发生弹性碰撞时.不发生能量的交换，仅是光子运动的方向发生改变，这种散射光叫做瑞
利光，其波长和入射光相同。

拉曼光：光子和物质分子发生非弹性碰撞时，在光子运动方向发生改变的同时，光子与物质分子发生能量交换，使
光于能量发生改变。

当光子将部分能量转给物质分子时，光子能量减少，波长比入射光更长；当光子从物质分子得
到能量时，光子能量增加，波氏比入射光为短。

这两种光均称为拉曼光。

为了消除瑞利光散射的影响，荧光的测量通常在与激发光成直角的方向上进行，并通过调节荧光计的狭缝宽度来消
除为消除拉曼光的影响可选择适当的溶剂和选用合适的激发光波长。

瑞利散射的条件

瑞利散射的条件1. 瑞利散射啊，这可有点小讲究呢。

其中一个条件就是散射粒子得比入射光的波长小很多。

就好比小蚂蚁面对大象的脚印，那脚印对于小蚂蚁来说太大啦。

你想啊，如果粒子比波长还大或者差不多大，那可就不是瑞利散射那回事儿喽。

比如说灰尘颗粒大的时候，光散射的规律就不一样喽。

2. 瑞利散射还有个条件，得是散射微粒是各向同性的。

啥叫各向同性呢？就像一个完美的小球，从哪个方向看它都是一样的。

这就像一个性格超级随和的人，不管谁跟他打交道，他都一个样。

要是微粒各向异性，就像一个古怪的东西，这边长那边短的，那瑞利散射就没法好好进行啦。

就像你和一个情绪多变的人相处，总是摸不准他的脾气，光和这样的微粒打交道也一样头疼。

3. 再说说瑞利散射的条件吧。

介质得是均匀的才行。

这就好比在一块平整的土地上走路，顺顺当当的。

要是介质不均匀，就像走在坑坑洼洼的泥地里，光在里面就会乱套。

你看那雾霾天，空气里杂质分布不均匀，光的散射就很复杂，可不像单纯的瑞利散射那么有规律了。

4. 散射微粒之间的距离也很关键呢。

微粒得足够远，互不干扰才行。

这就像在广阔草原上分散着的小羊羔，每只小羊都有自己的小空间。

要是微粒挤在一起，就像一群人在狭小的电梯里挤着，光在里面散射就不是瑞利散射那简单的情况了。

比如在一些密度特别大的物质里，光的散射就会变得很复杂。

5. 对于瑞利散射呀，散射过程中没有能量交换也是个条件哦。

这就像是两个互相路过的陌生人，只是擦肩而过，没有什么东西的交换。

要是散射过程中有能量交换，就像两个人见面还互相给东西或者抢东西，那就不是瑞利散射了。

就像有些特殊的化学反应过程中的光现象，就不符合瑞利散射了。

6. 还有哦，瑞利散射要求散射光是弹性散射。

啥叫弹性散射呢？就像一个超级有弹性的球弹来弹去，它的能量不会损失。

这就像一个充满活力的孩子，跑来跑去永远不累。

要是散射光不是弹性的，就像一个泄了气的皮球，弹几下就没劲儿了，那可就不是瑞利散射了。

比如说有些物质吸收光之后再发射出不同能量的光，就不是这种情况。

什么是瑞利散射

瑞利散射是一种光学现象。

当光线（如太阳光）进入介质（如地球大气层）时，光线会与介质中的微粒（像大气中的气体分子，它们的尺寸远小于光的波长）相互作用。

对于微粒尺寸小于光波长的情况，光的散射强度与光波长的四次方成反比。

简单来说，蓝光波长较短，根据这个反比关系，蓝光就更容易被散射。

这就好比有一群小颗粒，短波长的光更容易被这些小颗粒弹向各个方向。

这种散射现象是以英国物理学家瑞利男爵（Lord Rayleigh）的名字命名的，他在19世纪末首先对这种散射行为进行了详细的理论研究，这一发现很好地解释了天空为什么是蓝色等诸多自然现象。

瑞利散射与拉曼散射的区别

瑞利散射与拉曼散射的区别.分子的外层电子在辐射能的照射下,吸收能量使电子激发至基态中较高的振动能级,在10-12s左右跃回原能级并产生光辐射,这种发光现象称为瑞利散射.分子的外层电子在辐射能的照射下,吸收能量使电子激发至基态中较高的振动能级,在10-12s左右跃回原能级附近的能级并产生光辐射,这种发光现象称为拉曼散射.两者皆为光子与物质的分子碰撞时产生的,瑞利散射基于碰撞过程中没有能量交换,故其发光的波长仅改变运动的方向,产生的光辐射与入射光波长相同称为弹性碰撞.拉曼散射基于非弹性碰撞,光子不仅改变运动的方向,而且有能量交换,故其发光的波长与入射光波长不同.请问，在Raman仪器上测的光致发光光谱的问题请问，在Raman仪器上测的光致发光光谱（发射光谱）与用荧光光谱仪测的结果有什么不同啊这是两类不同的仪器，涉及很多基础知识，说来话长。

根据个人经验，这两类仪器主要的异同大约有以下几点：1）所用的光源不同。

拉曼光谱仪用激光作为光源，功率较大，所得到的荧光强度大，能分析含量较低的样品；荧光光谱一般用Xe灯作为光源，用单色器选出其中一种波长的光作为激光源，强度很弱。

2）激发源波长的选择性不同。

拉曼光谱仪常用的几种激光为：He-Cd 激光器的325nm激光、氩离子激光器的488、514nm激光、He-Ne激光器的633nm激光等，不能连续选择，且波长大都处于可见光区，能量较低，一般只有得到500nm以上的荧光谱；而Xe灯的光可用光栅分离，能连续选择激发源的波长，特别是能在紫外光区选择激发光，可以得到较宽范围的荧光谱(如300nm-900nm）。

3）由于光源的问题，在拉曼光谱仪只能得到发射谱(emission spectra)，而在荧光光谱仪上可同时得到发射谱和激发谱（excitation spectra）。

4) 光谱的分辨率不同。

在拉曼光谱上所得到的荧光谱的分辨率一般为1-2cm-1，质量比较高，而在专用的荧光光谱仪上的分辨率一般为1-3nm（如在600nm处，分辨率为几十个波数）.5）拉曼光谱仪得到的荧光谱包含拉曼光谱信息，可同时进行分子结构分析；而荧光光谱仪得到的荧光谱中虽然也有拉曼谱峰，但由于强度弱、分辨率差，对实际分析意义不大。

石英光纤的瑞利散射

石英光纤的瑞利散射石英光纤是一种常见的光传输介质，具有较低的传输损耗和较高的抗干扰能力，因此广泛应用于通信、传感和激光器等领域。

然而，在光纤传输过程中，会发生一种被称为瑞利散射的现象，对光信号的传输造成一定的影响。

瑞利散射是指光在光纤中与介质中的不均匀性相互作用而发生散射的现象。

这种不均匀性主要来源于光纤材料中的杂质、微弱的温度和形变等因素。

当光在光纤中传输时，与这些不均匀性相互作用，会使光得到散射，改变原本的传播方向和能量分布。

瑞利散射主要影响光纤中的长波长光信号，例如红外光和近红外光。

在这些波长范围内，光在光纤中的传输受到瑞利散射的影响较大。

瑞利散射导致传输信号的强度衰减，限制了光纤传输的距离和带宽。

瑞利散射的强度与波长的四次方成反比，也与光纤中的散射中心数目和散射中心的分布有关。

光纤中的散射中心主要来自于光纤材料的杂质和不均匀性。

这些散射中心会对光信号进行随机散射，使信号沿光纤传播的路径发生改变。

为了减小瑞利散射对光纤传输的影响，可以采取一些措施。

首先，可以优化光纤材料的制备过程，减少其中的杂质和不均匀性。

其次，可以采用光纤的掺杂和包覆等技术，改变光在光纤中的传播特性，减小瑞利散射的影响。

此外，还可以通过增加光纤的直径和改变光的传输波长等方式来降低瑞利散射的强度。

除了对光信号的传输造成衰减外，瑞利散射还会引起光信号的频率偏移。

这是因为瑞利散射中散射光的频率与入射光的频率略有差异，导致散射光的频率发生改变。

这种频率偏移在光通信系统中会引起信号的色散，降低系统的传输性能。

为了克服瑞利散射引起的频率偏移问题，可以采用频率补偿技术。

这种技术通过在接收端引入频率补偿器，对接收到的信号进行频率校正，使其恢复到原始的频率。

这样可以有效地减小瑞利散射对光信号传输的影响，提高系统的传输性能。

石英光纤的瑞利散射是光纤传输过程中不可忽视的现象。

它会导致光信号的强度衰减和频率偏移，限制了光纤传输的距离和带宽。

为了减小瑞利散射对光纤传输的影响，可以采取一系列的技术措施，如优化光纤材料、掺杂和包覆技术以及频率补偿等。

瑞利散射对遥感的启示

瑞利散射对遥感的启示一种光学现象，属于散射的一种情况。

又称“分子散射”。

粒子尺度远小于入射光波长时（小于波长的十分之一），其各方向上的散射光强度是不一样的，该强度与入射光的波长四次方成反比，这种现象称为瑞利散射。

中文名:瑞利散射外文名:Rayleighscattering相关术语:大气散射学科分支:大气物理学描述瑞利散射规律是由英国物理学家瑞利勋爵（Lord Rayleigh）于1900年发现的，因此得名。

为了要符合瑞利散射的要求，微粒的直径必须远小于入射波的波长，通常上界大约是波长的1/10（1-300 nm），此时散射光线的强度与入射光线波长的四次方成反比，也就是说，波长愈短，散射愈强。

另外，散射的光线在光线前进方向和反方向上的程度是相同的，而在与入射光线垂直的方向上程度最低。

光学现象（1）天空的颜色由于瑞利散射的强度与波长四次方成反比，所以太阳光谱中波长较短的蓝紫光比波长较长得红光散射更明显，而短波中又以蓝光能量最大，所以在雨过天晴或秋高气爽时（空中较粗微粒比较少，以分子散射为主），在大气分子的强烈散射作用下，蓝色光被散射至弥漫天空，天空即呈现蔚蓝色。

另外，由于大气密度随高度急剧降低，大气分子的散射效应相应减弱，天空的颜色也随高度由蔚蓝色变为青色（约 8 公里）、暗青色（约 11 公里）、暗紫色（约 13 公里）、黑紫色（约 21 公里），再往上，空气非常稀薄，大气分子的散射效应极其微弱，天空便为黑暗所湮没。

可以说，瑞利散射的结果，减弱了太阳投射到地表的能量。

（2）晚霞的颜色当日落或日出时，太阳几乎在我们视线的正前方，此时太阳光在大气中要走相对很长的路程，我们所看到的直射光中的波长较短蓝光大量都被散射了，只剩下红橙色的光，这就是为什么日落时太阳附近呈现红色，而云也因为反射太阳光而呈现红色，但天空仍然是蓝色的。

（3）海水的颜色水对可见光中红光的吸收稍强于蓝光，所以少量水呈现无色，大量水呈现蓝色(可以理解为水其实是有着非常非常淡蓝色的液体)，在水中尺度较大的微粒的反射下使得海水看上去呈现较深的蓝色，这是海水颜色的主要成因。

《遥感原理与应用》试题答案及要点

《遥感原理》试题及答案重点 (3-12)《遥感原理》试题三答案重点一、名词解说（ 20 分）1、多波段遥感：探测波段在可见光与近红外波段范围内，再分为若干窄波段来探测目标。

2、维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体的绝对温度成反比。

黑体的温度越高，其曲线的峰顶就越往左移，即往短波方向挪动。

3、瑞利散射与米氏散射：前者是指当大气中的粒子直径比波长小得多的时候所发生的大气散射现象。

后者是指气中的粒子直径与波长相当时发生的散射现象。

4、大气窗口；太阳辐射经过大气时，要发生反射、散射、汲取，进而使辐射强度发生衰减。

对传感器而言，某些波段里大气的投射率高，成为遥感的重要探测波段，这些波段就是大气窗口。

5、多源信息复合：遥感信息图遥感信息，以及遥感信息与非遥感信息的复合。

6、空间分辨率与波谱分辨率：像元多代表的地面范围的大小。

后者是传感器在接收目标地物辐射的波谱时，能分辨的最小波长间隔。

7、辐射畸变与辐射校订：图像像元上的亮度直接反应了目标地物的光谱反射率的差异，但也遇到其余严肃的影响而发生改变，这一改变的部分就是需要校订的部分，称为辐射畸变。

经过简易的方法，去掉程辐射，使图像的质量获得改良，称为辐射校订。

8、光滑与锐化；图像中某些亮度变化过大的地区，或出现不应有的亮点时，采取的一种减小变化，使亮度缓和或去掉不用要的“燥声”点，有均值光滑和中值滤波两种。

锐化是为了突出图像的边沿、线状目标或某些亮度变化大的部分。

9、多光谱变换；经过函数变换，达到保存主要信息，降低数据量；加强或提取实用信息的目的。

本质是对遥感图像推行线形变换，使多光谱空间的坐标系按照必定的规律进行旋转。

10、监察分类：包含利用训练样本成立鉴别函数的“学习”过程和把待分像元代入鉴别函数进行判其余过程。

二、填空题（ 10 分）1、1999 年，我国第一颗地球资源遥感卫星（中巴地球资源卫星）在太原卫星发射中心发射成功。

2、陆地卫星的轨道是太阳同步轨道- 轨道，其图像覆盖范围约为185-185 平方公里。

射线检测问答题(一)(含答案)

射线检测问答题(一)(含答案)三、问答题1.1 什么叫核素？核素分为哪几类？ 1.2 什么叫核力？核力具有哪些性质？1.3 射线可分为哪几类，用于工业探伤的射线有哪几种？1.41.51.61.71.81.91.101.111.121.131.141.151.16示？1.171.181.191.20问答题答案放射性同位素衰变有哪几种模式？ X 射线和γ射线具有哪些性质？ X 射线和γ射线有哪些不同点？产生X 射线需要哪些条件？ X 射线机发出的X 射线为什么具有连续波长？连续X 射线和标识X 射线有哪些不同点？它们在射线探伤中各起什么作用？试述光电效应的机理和产生条件。

试述康普顿效应的机理和特点。

什么叫电子对效应？电子对效应产生条件是什么？什么叫瑞利散射？瑞利散射的特点是什么？射线与物质相互作用时导致其强度减弱，试叙述四种效应各起了多少作用？试解释“窄束”和“宽束”、“单色”和“多色”的含义。

窄束单色射线在物质中的衰减规律怎样表示？宽束连续射线在物质中的衰减规律又怎样表什么叫射线的线质？连续X 射线的线质怎样表示？什么叫半价层？它在检测中有哪些应用？什么叫放射性同位素的半衰期？它在射线检测中有什么用处？试述射线照相法的原理。

1.1答：凡是具有一定质子数、中子数并处于特定能量状态的原子或原子核称为核素。

核素可分为稳定和不稳定的两类，不稳定的核素又称放射性核素，它能自发地放出某些射线――α、β或γ射线，而变为另一种元素。

1.2答：在原子核内，带正电的质子间存在着库仑斥力，但质子和中子仍能非常紧密地结合在一起，这说明核内存在着一个非常大的力，即核力。

核力具有以下性质：（1）核力与电荷无关，无论中子还是质子都受到核力的作用；（2）核力是短程力，只有在相邻核子之间发生作用；（3）核力约比库仑力大100倍，是一种强相互作用；（4）核力能促成粒子的成对结合（例如两个自旋相反的质子或中子）以及对对结合（即总自旋为零的一对质子和一对中子的结合）。