光电子技术(第5版)第二章 光辐射的传播
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射。
2.1.1 大气衰减
2、大气分子散射
瑞利散射：在可见光和近红外波段，辐射波长总是远大于
分子的线度，这一条件下的散射为瑞利散射，散射光的强
度与波长的四次方成反比，瑞利散射系数：
m 0.827 N A3 / 4
➢ 波长越长，散射越弱
➢ 波长越短，散射越强
2.1.1 大气衰减
3、大气气溶胶的衰减
对于可见光：/0.551，故有a=3.91/V (km)。
1.6
q
对于近红外光： 1.3
0.585V 1 / 3
(能见度很大时 )
(中等能见度 )
(当V 6km )
2.1.1 大气衰减
3、大气气溶胶的衰减
（2）雨和雪的衰减
雾与雨的差别不仅在于降水量的不同，更主要是雾粒子
和雨滴的尺寸有很大差别；
2、光束的弯曲和漂移——弯曲
dN
79 dP 79 P dT
c
2
dh
T dh T dh
在海平面条件下 ， P = 101325Pa ，dP/ dh=-12100Pa/ km ,T =
20 oC 时：
c 32.2+0.93dT / dh (m rad / km)
当dT/dh=-35C/km时，c=0，光束不发生弯曲；
= exp −
为水平传输距离， 可写成： = −
两边取对数得 ln a ln A q ln
可见(－q)是lna ~ln直线的斜率，q值可通过实验确定。据气象对能
见度V（km）的定义可得：
a (3.91/ V ) ( / 0.55) q
km和m：分子的吸收和散射系数；
ka和a：气溶胶的吸收和散射系数
2.1.1 大气衰减
1、大气分子的吸收
大气分子→极化→受迫振动→吸收；电子运动\原子振动\转动。
分子的固有吸收频率由分子内部的运动形态决定。
相应的共振吸收频率分别与光波的紫外和可见光、近红外和中红
外以及远红外区相对应。
因此，分子的吸收特性强烈的依赖于光波的频率。
(或 N (n 1) 106 79 P / T )
P为大气压强； T为大气温度（K）。
根据折射定律，在水平传输情况下不难证明，光束曲率为
dN
79 dP 79 P dT
c
2
dh
T dh T dh
dN/dh 为大气折射率垂直梯度,并且规定光束向下弯曲时曲
率c为正。
2.1.2 大气湍流效应
1、大气分子的吸收
大气窗口：根据大气的这种选择吸收特性， 一般把近红外区
分成8个区段，将透过率较高的波段称为“大气窗口”。
大气透过律及其大气窗口
2.1.1 大气衰减
2、大气分子散射
大气中总存在着局部的
密度与平均密度统计性的偏
离——密度起伏，破坏了大
气的光学均匀性，一部分辐
射光会向其他方向传播，从
而导致光在各个方向上的散
1、大气闪烁
当光束直径dB >>l 时，光束截面内包含有多个湍流旋涡，每
个旋涡各自对照射其上的那部分光束独立地散射和衍射,光束
强度在时间和空间上随机起伏，光强忽大忽小。
大气闪烁的幅度特性由接收平面上某点光强I的对数强度
方差 2 表示
I2 [ln( I / I 0 )]2 4[ln( A / A0 )]2 4 2
生漂移的同时，光束在接收面
上的到达角也因的
倾斜产生随机起伏。
本章内容
2.1 光波在大气中的传播
2.2 光波在电光晶体中的传播
2.3 光波在声光晶体中的传播
2.4 光波在磁光介质中的传播
2.5 光波在光纤波导中的传播
2.6 光波在非线性介质中的传播
2.1 光波在大气中的传播
低层大气分类
按组分分类
① 标准大气：不含杂质微粒的大气；
② 实际大气：含杂质微粒的大气
按白日水平能见距离分类
2.1.1 大气衰减
➢ 激光辐射在大气中传播时，部分光辐射能量被吸收而
转变为其他形式的能量（如热能等）;
➢ 部分能量被散射而偏离原来的传播方向;
吸收和散射的总效果使传输光辐射强度的衰减。
收和散射会引起的光束能
量衰减;
➢ 空气折射率不均匀会引起
的光波振幅和相位起伏；
➢ 当光波功率足够大、持续
时间极短时，非线性效应
也会影响光束的特性 。
2.1 光波在大气中的传播
大气分层
✓ 地球表面到1200km;气体和水蒸气构成的混合物，含有大
量液态和固态杂质微粒；气体成分不均匀——分层。
✓ 根据密度、温度、气压、水汽含量、导电性能等物理特
烁方差不按上述规律继续增大，却略有减小而呈现饱和，故称
之为闪烁的饱和效应。
2.1.2 大气湍流效应
2、光束的弯曲和漂移
当光束直径dB ≪l 时，湍流的主要作
用是使光束整体随机偏折。
光束漂移：在接收平面上，光束中心
的投射点（即光斑位置）以某个统计
平均位置为中心，发生快速的随机性
跳动；
光束弯曲：若将光束视为一体，经过
当Re 小于临界值Recr（由实验测定）时，流体处于稳定的层流
运动，而大于Recr时为湍流运动。
由于气体的粘滞系数 较小，所以气体的运动多半为湍流运动
2.1.2 大气湍流效应
激光的大气湍流效应，本质是激光在折射率起伏场中传输时的
效应。
大气速度、温度、折射率的统计特性服从“2/3次方定律”
Di (r ) (i1 i2 ) 2 Ci2 r 2/3
✓ 对于光束漂移，理论分析表明，其漂移角与光束在发射望
远镜出口处的束宽W0关系密切；
−1Τ3
✓ 漂移角的均方值 2 = 1.75
；2 0
✓ 光束越细，漂移就越大，采用宽的光束可减小光束漂移；
✓ 当Cn>6.5×10-7 m-1/3/h，c值约为40rad，不再按式
−1Τ3
2 = 1.752 0
若干分钟会发现，其平均方向明显变
化，这种慢漂移称为光束弯曲。
光束弯曲和漂移现象亦称天文折射，受制于大气折射率的起
伏，弯曲表现为光束统计位置的慢变化，漂移则是光束围
绕其平均位置的快速跳动。
2.1.2 大气湍流效应
2、光束的弯曲和漂移——弯曲
如忽略湿度影响，在光频段大气折射率n可近似表示为：
n 1 79 106 P / T
性，大气层分为：
① 对流层（troposphere）：地表到10km，剧烈的垂直对流
运动，影响激光传输最严重；
② 平流层（stratosphere）：10km到60km,垂直运动很弱；
③ 电离层（ionosphere）：50—800km;
④ 外球层（outer atmosphere）：900—1200km。
2
6/7 11/6
1.28Cn (2 ) L
(l0 L L0 )
( L L0 )
对平面波
(l0 L L0 )
( L L0 )
对球面波
一般地， 波长短，闪烁强，波长长，闪烁小。
当湍流强度增强到一定程度或传输距离增大到一定限度时，闪
i分别代表速度（v）、温度（T）和折射率（n）； r为考察
点之间的距离；Ci为相应场的结构常数，单位是m-1/3。
通常用折射率结构常数Ci的数值大小表征湍流强度
弱湍流： Cn=810-9m-1/3;
中等湍流： Cn =410-8m-1/3;
强湍流： Cn =510-7m-1/3
2.1.2 大气湍流效应
2.7 光波在水中的传播
设强度为I的单色光辐射，通过厚度为
dl的大气薄层。光强衰减量dI正比与I
及dl，即dI/I=(I-I)/I=dl
T I / I0 exp − 0
T exp(L)
(km-1)：大气衰减系数
km m ka a
(dB/km)=4.343 (1/km)
大气是一种均匀混合的单一气态流体，其
运动形式分为层流运动和湍流运动。
层流运动： 流体质点做有规则的稳定流动，在一个薄层的流
速和流向均为定值，层与层之间在运动过程中不发生混合；
湍流运动： 无规则的漩涡流动，质点的运动轨迹很复杂，既
有横向运动，也有纵向运动，空间每一点的运动速度围绕某
一平均值随机起伏
2.1.2 大气湍流效应
变化；称为漂移饱和效应
✓ 漂移的频谱一般不超过20Hz，其峰值在5Hz以下；
✓ 漂移的统计分布服从正态分布。
光束弯曲与漂移二者不能混同。
2.1.2 大气湍流效应
3、空间相位起伏
当光束直径dB ≈l 时，湍流使
光束波前发生随机偏折，如果
不是用靶面接收，而是在透镜
的焦平面上接收，就会发现像
点抖动。这可解释为在光束产
惯性力与此气体容积边界上所受的粘滞力
之比超过某一临界值时，有规则的层流运
动就会失去，其稳定性而过渡到不规则的
湍流运动，这一比值就是表示流体运
动状态特征的雷诺数Re：
e = Τ
为流体密度（kg/m3）； l为某一特征线度（m），vl为在 l上速度变化量
（m/s）； 为流体粘滞系数（kg/m.s）。雷诺数Re是一个无量纲的数。
大气中N2、 O2 ：可见光和红外区几乎不表现吸收，主要对远
红外和微波吸收。
大气中He， Ar， Xe， O3， Ne等：可见光和近红外有吸收
谱线，大气中的含量甚微，不考虑吸收；在高空处，其余衰
减因素都已很弱，考虑其吸收作用。
2.1.1 大气衰减
1、大气分子的吸收
大气中H2O和CO2分子，特别是H2O分子在近红外区有宽广的振动转动及纯振动结构，因此是可见光和近红外区最重要的吸收分子
雨M
100 cm-3
3000
小雨或中雨
雨L
1000 m-3
2000
大雨
冰雹H
10 m-3
6000
含有大量小颗粒的冰雹
积云C.1
100 cm-3
15
积云或层云、雾
云C.2
100 cm-3
7
有色环的云
云C.3
100 cm-3
3.5
贝母云
2.1.1 大气衰减
3、大气气溶胶的衰减
（1）晴朗、霾、雾大气的衰减
当dT/dh>-35C/km时，c为正，光束向下弯曲；
当dT/dh<- 35C/km时，c为负，光束向上弯曲。
实验发现，一般情况下白天光束向上弯曲；晚上光束向下弯曲。
在水平距离L处光斑位置偏离原始位置的距离 l 0.5cL2 ( L
l)
2.1.2 大气湍流效应
2、光束的弯曲和漂移——漂移
吸收分子
主要吸收谱线中心波长(mm)
0.72 0.82 0.93 0.94 1.13 1.38 1.46 1.87 2.66 3.15 6.26
H2O
11.7 12.6 13.5 14.3
CO2
1.4 1.6 2.05 4.3 5.2 9.4 10.4
O2
4.7 9.6
可见光和近红外区主要吸收谱线
2.1.1 大气衰减
射粒子的尺寸、密度分布以及折射率特性。
2.1.1 大气衰减
3、大气气溶胶的衰减
气溶胶微粒的尺寸分布极其复杂，受天气变化的影响很大
天气类型
N (cm-3)
amax (mm)
气溶胶类型
霾M
100 cm-3
3
海上或岸边的气溶胶
霾L
100 cm-3
2
大陆性气溶胶
霾H
100 cm-3
0.6
高空或平流层的气溶胶
大气溶胶：大气中有大量的粒度在 0.03 m到2000m之间的
固态和液态微粒，它们大致是尘埃、烟粒、微水滴、盐粒以及有
机微生物等，于这些微粒在大气中的悬浮呈胶溶状态
气溶胶对光波的衰减包括气溶胶的散射和吸收。
➢ 瑞利散射：光波长远大于散射粒子尺寸，强烈依赖波长；
➢ 米氏散射：光的波长相当于或小于散射粒尺寸，依赖于散
2 可通过理论计算求得， 2 则可由实际测量得到。
2.1.2 大气湍流效应
1、大气闪烁
在弱湍流且湍流强度均匀的条件下：
1.23Cn2 (2 )6/7 L11/6
2
6/7 11/6
12.8
C
(2
)
L
n
2
2
I 4
2
6/7 11/6
0.496Cn (2 ) L
光电子技术（第5版）
第二章
本章内容
2.1 光波在大气中的传播
2.2 光波在电光晶体中的传播
2.3 光波在声光晶体中的传播
2.4 光波在磁光介质中的传播
2.5 光波在光纤波导中的传播
2.6 光波在非线性介质中的传播
2.7 光波在水中的传播
2.1 光波在大气中的传播
➢ 光波在大气中传播时，大
气气体分子及气溶胶的吸
雨滴间隙要大得多，故能见度较雾高，光波容易通过。
加之雨滴的前向散射效应强，这会显著地减小对直射光
束的衰减。结果雨的衰减系数比雾小两个数量级以上；
激光在雪中的衰减与在雨中相似，衰减系数与降雪强度
有较好的对应关系；
不同波长的激光在雪中的衰减差别不大，但就同样的含
水量而言，雪的衰减比雨的大，比雾的小。
2.1.2 大气湍流效应
2.1.1 大气衰减
2、大气分子散射
瑞利散射：在可见光和近红外波段，辐射波长总是远大于
分子的线度，这一条件下的散射为瑞利散射，散射光的强
度与波长的四次方成反比，瑞利散射系数：
m 0.827 N A3 / 4
➢ 波长越长，散射越弱
➢ 波长越短，散射越强
2.1.1 大气衰减
3、大气气溶胶的衰减
对于可见光：/0.551，故有a=3.91/V (km)。
1.6
q
对于近红外光： 1.3
0.585V 1 / 3
(能见度很大时 )
(中等能见度 )
(当V 6km )
2.1.1 大气衰减
3、大气气溶胶的衰减
（2）雨和雪的衰减
雾与雨的差别不仅在于降水量的不同，更主要是雾粒子
和雨滴的尺寸有很大差别；
2、光束的弯曲和漂移——弯曲
dN
79 dP 79 P dT
c
2
dh
T dh T dh
在海平面条件下 ， P = 101325Pa ，dP/ dh=-12100Pa/ km ,T =
20 oC 时：
c 32.2+0.93dT / dh (m rad / km)
当dT/dh=-35C/km时，c=0，光束不发生弯曲；
= exp −
为水平传输距离， 可写成： = −
两边取对数得 ln a ln A q ln
可见(－q)是lna ~ln直线的斜率，q值可通过实验确定。据气象对能
见度V（km）的定义可得：
a (3.91/ V ) ( / 0.55) q
km和m：分子的吸收和散射系数；
ka和a：气溶胶的吸收和散射系数
2.1.1 大气衰减
1、大气分子的吸收
大气分子→极化→受迫振动→吸收；电子运动\原子振动\转动。
分子的固有吸收频率由分子内部的运动形态决定。
相应的共振吸收频率分别与光波的紫外和可见光、近红外和中红
外以及远红外区相对应。
因此，分子的吸收特性强烈的依赖于光波的频率。
(或 N (n 1) 106 79 P / T )
P为大气压强； T为大气温度（K）。
根据折射定律，在水平传输情况下不难证明，光束曲率为
dN
79 dP 79 P dT
c
2
dh
T dh T dh
dN/dh 为大气折射率垂直梯度,并且规定光束向下弯曲时曲
率c为正。
2.1.2 大气湍流效应
1、大气分子的吸收
大气窗口：根据大气的这种选择吸收特性， 一般把近红外区
分成8个区段，将透过率较高的波段称为“大气窗口”。
大气透过律及其大气窗口
2.1.1 大气衰减
2、大气分子散射
大气中总存在着局部的
密度与平均密度统计性的偏
离——密度起伏，破坏了大
气的光学均匀性，一部分辐
射光会向其他方向传播，从
而导致光在各个方向上的散
1、大气闪烁
当光束直径dB >>l 时，光束截面内包含有多个湍流旋涡，每
个旋涡各自对照射其上的那部分光束独立地散射和衍射,光束
强度在时间和空间上随机起伏，光强忽大忽小。
大气闪烁的幅度特性由接收平面上某点光强I的对数强度
方差 2 表示
I2 [ln( I / I 0 )]2 4[ln( A / A0 )]2 4 2
生漂移的同时，光束在接收面
上的到达角也因的
倾斜产生随机起伏。
本章内容
2.1 光波在大气中的传播
2.2 光波在电光晶体中的传播
2.3 光波在声光晶体中的传播
2.4 光波在磁光介质中的传播
2.5 光波在光纤波导中的传播
2.6 光波在非线性介质中的传播
2.1 光波在大气中的传播
低层大气分类
按组分分类
① 标准大气：不含杂质微粒的大气；
② 实际大气：含杂质微粒的大气
按白日水平能见距离分类
2.1.1 大气衰减
➢ 激光辐射在大气中传播时，部分光辐射能量被吸收而
转变为其他形式的能量（如热能等）;
➢ 部分能量被散射而偏离原来的传播方向;
吸收和散射的总效果使传输光辐射强度的衰减。
收和散射会引起的光束能
量衰减;
➢ 空气折射率不均匀会引起
的光波振幅和相位起伏；
➢ 当光波功率足够大、持续
时间极短时，非线性效应
也会影响光束的特性 。
2.1 光波在大气中的传播
大气分层
✓ 地球表面到1200km;气体和水蒸气构成的混合物，含有大
量液态和固态杂质微粒；气体成分不均匀——分层。
✓ 根据密度、温度、气压、水汽含量、导电性能等物理特
烁方差不按上述规律继续增大，却略有减小而呈现饱和，故称
之为闪烁的饱和效应。
2.1.2 大气湍流效应
2、光束的弯曲和漂移
当光束直径dB ≪l 时，湍流的主要作
用是使光束整体随机偏折。
光束漂移：在接收平面上，光束中心
的投射点（即光斑位置）以某个统计
平均位置为中心，发生快速的随机性
跳动；
光束弯曲：若将光束视为一体，经过
当Re 小于临界值Recr（由实验测定）时，流体处于稳定的层流
运动，而大于Recr时为湍流运动。
由于气体的粘滞系数 较小，所以气体的运动多半为湍流运动
2.1.2 大气湍流效应
激光的大气湍流效应，本质是激光在折射率起伏场中传输时的
效应。
大气速度、温度、折射率的统计特性服从“2/3次方定律”
Di (r ) (i1 i2 ) 2 Ci2 r 2/3
✓ 对于光束漂移，理论分析表明，其漂移角与光束在发射望
远镜出口处的束宽W0关系密切；
−1Τ3
✓ 漂移角的均方值 2 = 1.75
；2 0
✓ 光束越细，漂移就越大，采用宽的光束可减小光束漂移；
✓ 当Cn>6.5×10-7 m-1/3/h，c值约为40rad，不再按式
−1Τ3
2 = 1.752 0
若干分钟会发现，其平均方向明显变
化，这种慢漂移称为光束弯曲。
光束弯曲和漂移现象亦称天文折射，受制于大气折射率的起
伏，弯曲表现为光束统计位置的慢变化，漂移则是光束围
绕其平均位置的快速跳动。
2.1.2 大气湍流效应
2、光束的弯曲和漂移——弯曲
如忽略湿度影响，在光频段大气折射率n可近似表示为：
n 1 79 106 P / T
性，大气层分为：
① 对流层（troposphere）：地表到10km，剧烈的垂直对流
运动，影响激光传输最严重；
② 平流层（stratosphere）：10km到60km,垂直运动很弱；
③ 电离层（ionosphere）：50—800km;
④ 外球层（outer atmosphere）：900—1200km。
2
6/7 11/6
1.28Cn (2 ) L
(l0 L L0 )
( L L0 )
对平面波
(l0 L L0 )
( L L0 )
对球面波
一般地， 波长短，闪烁强，波长长，闪烁小。
当湍流强度增强到一定程度或传输距离增大到一定限度时，闪
i分别代表速度（v）、温度（T）和折射率（n）； r为考察
点之间的距离；Ci为相应场的结构常数，单位是m-1/3。
通常用折射率结构常数Ci的数值大小表征湍流强度
弱湍流： Cn=810-9m-1/3;
中等湍流： Cn =410-8m-1/3;
强湍流： Cn =510-7m-1/3
2.1.2 大气湍流效应
2.7 光波在水中的传播
设强度为I的单色光辐射，通过厚度为
dl的大气薄层。光强衰减量dI正比与I
及dl，即dI/I=(I-I)/I=dl
T I / I0 exp − 0
T exp(L)
(km-1)：大气衰减系数
km m ka a
(dB/km)=4.343 (1/km)
大气是一种均匀混合的单一气态流体，其
运动形式分为层流运动和湍流运动。
层流运动： 流体质点做有规则的稳定流动，在一个薄层的流
速和流向均为定值，层与层之间在运动过程中不发生混合；
湍流运动： 无规则的漩涡流动，质点的运动轨迹很复杂，既
有横向运动，也有纵向运动，空间每一点的运动速度围绕某
一平均值随机起伏
2.1.2 大气湍流效应
变化；称为漂移饱和效应
✓ 漂移的频谱一般不超过20Hz，其峰值在5Hz以下；
✓ 漂移的统计分布服从正态分布。
光束弯曲与漂移二者不能混同。
2.1.2 大气湍流效应
3、空间相位起伏
当光束直径dB ≈l 时，湍流使
光束波前发生随机偏折，如果
不是用靶面接收，而是在透镜
的焦平面上接收，就会发现像
点抖动。这可解释为在光束产
惯性力与此气体容积边界上所受的粘滞力
之比超过某一临界值时，有规则的层流运
动就会失去，其稳定性而过渡到不规则的
湍流运动，这一比值就是表示流体运
动状态特征的雷诺数Re：
e = Τ
为流体密度（kg/m3）； l为某一特征线度（m），vl为在 l上速度变化量
（m/s）； 为流体粘滞系数（kg/m.s）。雷诺数Re是一个无量纲的数。
大气中N2、 O2 ：可见光和红外区几乎不表现吸收，主要对远
红外和微波吸收。
大气中He， Ar， Xe， O3， Ne等：可见光和近红外有吸收
谱线，大气中的含量甚微，不考虑吸收；在高空处，其余衰
减因素都已很弱，考虑其吸收作用。
2.1.1 大气衰减
1、大气分子的吸收
大气中H2O和CO2分子，特别是H2O分子在近红外区有宽广的振动转动及纯振动结构，因此是可见光和近红外区最重要的吸收分子
雨M
100 cm-3
3000
小雨或中雨
雨L
1000 m-3
2000
大雨
冰雹H
10 m-3
6000
含有大量小颗粒的冰雹
积云C.1
100 cm-3
15
积云或层云、雾
云C.2
100 cm-3
7
有色环的云
云C.3
100 cm-3
3.5
贝母云
2.1.1 大气衰减
3、大气气溶胶的衰减
（1）晴朗、霾、雾大气的衰减
当dT/dh>-35C/km时，c为正，光束向下弯曲；
当dT/dh<- 35C/km时，c为负，光束向上弯曲。
实验发现，一般情况下白天光束向上弯曲；晚上光束向下弯曲。
在水平距离L处光斑位置偏离原始位置的距离 l 0.5cL2 ( L
l)
2.1.2 大气湍流效应
2、光束的弯曲和漂移——漂移
吸收分子
主要吸收谱线中心波长(mm)
0.72 0.82 0.93 0.94 1.13 1.38 1.46 1.87 2.66 3.15 6.26
H2O
11.7 12.6 13.5 14.3
CO2
1.4 1.6 2.05 4.3 5.2 9.4 10.4
O2
4.7 9.6
可见光和近红外区主要吸收谱线
2.1.1 大气衰减
射粒子的尺寸、密度分布以及折射率特性。
2.1.1 大气衰减
3、大气气溶胶的衰减
气溶胶微粒的尺寸分布极其复杂，受天气变化的影响很大
天气类型
N (cm-3)
amax (mm)
气溶胶类型
霾M
100 cm-3
3
海上或岸边的气溶胶
霾L
100 cm-3
2
大陆性气溶胶
霾H
100 cm-3
0.6
高空或平流层的气溶胶
大气溶胶：大气中有大量的粒度在 0.03 m到2000m之间的
固态和液态微粒，它们大致是尘埃、烟粒、微水滴、盐粒以及有
机微生物等，于这些微粒在大气中的悬浮呈胶溶状态
气溶胶对光波的衰减包括气溶胶的散射和吸收。
➢ 瑞利散射：光波长远大于散射粒子尺寸，强烈依赖波长；
➢ 米氏散射：光的波长相当于或小于散射粒尺寸，依赖于散
2 可通过理论计算求得， 2 则可由实际测量得到。
2.1.2 大气湍流效应
1、大气闪烁
在弱湍流且湍流强度均匀的条件下：
1.23Cn2 (2 )6/7 L11/6
2
6/7 11/6
12.8
C
(2
)
L
n
2
2
I 4
2
6/7 11/6
0.496Cn (2 ) L
光电子技术（第5版）
第二章
本章内容
2.1 光波在大气中的传播
2.2 光波在电光晶体中的传播
2.3 光波在声光晶体中的传播
2.4 光波在磁光介质中的传播
2.5 光波在光纤波导中的传播
2.6 光波在非线性介质中的传播
2.7 光波在水中的传播
2.1 光波在大气中的传播
➢ 光波在大气中传播时，大
气气体分子及气溶胶的吸
雨滴间隙要大得多，故能见度较雾高，光波容易通过。
加之雨滴的前向散射效应强，这会显著地减小对直射光
束的衰减。结果雨的衰减系数比雾小两个数量级以上；
激光在雪中的衰减与在雨中相似，衰减系数与降雪强度
有较好的对应关系；
不同波长的激光在雪中的衰减差别不大，但就同样的含
水量而言，雪的衰减比雨的大，比雾的小。
2.1.2 大气湍流效应