VẬT LÝ BIỂN ( Đinh Văn Ưu - Nguyễn Minh Huấn - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội ) - Chương 5

QUANG HỌC BIỂN 5.1 CÁC ĐẶC TRƯNG QUANG HỌC CỦA NƯỚC BIỂN5.1.1. Tổng quan các phương pháp đo đạcĐo đạc các tính chất quang học của nước biển là một nhiệm vụ khó khăn do nước biển là một hệ thống sinh hoá lý phức tạp, nó chứa đựng các chất hoà tan, chất lơ lửng và vô số các sinh vật nhỏ. Do sự không đồng nhất về tính chất quang học của các thành phần nên nước biển tán xạ mạnh ánh sáng. Theo quan điểm của quang vật lý, nước biển là môi trường không trong suốt....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
VẬT LÝ BIỂN ( Đinh Văn Ưu - Nguyễn Minh Huấn - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội ) - Chương 5 Chương 5 QUANG HỌC BIỂN 5.1 CÁC ĐẶC TRƯNG QUANG HỌC CỦA NƯỚC BIỂN 5.1.1. Tổng quan các phương pháp đo đạc Đo đạc các tính chất quang học của nước biển là một nhiệm vụ khó khăn do nước biểnlà một hệ thống sinh hoá lý phức tạp, nó chứa đựng các chất hoà tan, chất lơ lửng và vô số cácsinh vật nhỏ. Do sự không đồng nhất về tính chất quang học của các thành phần nên nướcbiển tán xạ mạnh ánh sáng. Theo quan điểm của quang vật lý, nước biển là môi trường khôngtrong suốt. Các thành phần nhạy cảm chứa trong nước biển như các vi sinh vật sống hay cácchất “vẩn” tồn tại trong các khoảng nhiệt độ và nồng độ nhất định, sinh ra và mất đi ngay cảkhi chúng ta thực hiện việc đo đạc chúng. Do đó tính chất quang học của nước biển thườngđược nghiên cứu trực tiếp ở thực địa. Hiện tượng phát quang và một số hiện tượng quang học khác xuất hiện ở biển, biến đổingay cả trong thời gian đo đạc do đó cũng rất khó khăn để khẳng định chính xác các hiệntượng đó trong điều kiện tự nhiên khi không có các tác động của cả các dụng cụ đo. Ngoài ra, chúng ta cũng biết rằng nước biển là một môi trường hoạt hoá cao cần phải cócác phương pháp đặc biệt để các dụng cụ có thể hoạt động lâu dài và chịu được áp lực ở cácđộ sâu lớn. 5.1.2. Các đặc trưng cơ bản Các tính chất quang học của nước biển được thể hiện đầy đủ bằng ma trận tán xạ, thểhiện sự biến đổi của tất cả các tính chất phân cực của chùm ánh sáng khi bị tán xạ. Cho đếnnay quang học biển xem xét một hệ thống đánh giá đơn giản hơn, thể hiện bằng sự thay đổi độchói của chùm tia ánh sáng khi bị tán xạ và hấp thụ đó chính là chỉ số hấp thụ χ và tán xạ σvà hàm số chỉ thị tán xạ x(γ). Hệ thống các đặc trưng này được gọi là các đặc trưng quang học cơ bản loại I của nướcbiển. Dưới đây chúng ta chỉ hạn chế trong việc phân tích các đặc trưng này, ý nghĩa vật lý của 75các đại lượng được thể hiện rõ ràng trong bảng 5.1 : Bảng 5.1 - Các đặc trưng quang học của nước biển Tên Ký Công thức hiệu Các đặc trưng cơ bản Hệ số hấp thụ bức xạ 1 dΦ χ χ χ=− trong môi trường nước Φ dl 1 dΦ σ Hệ số tán xạ σ σ=− Φ dl 4 πσ( γ ) Hàm chỉ thị tán xạ x(γ) x( γ ) = σ Các đặc trưng thứ cấp 1 dΦ ε Hệ số suy giảm bức xạ ε ε=− Φ dl σ σ Xác suất tồn tại của hạt Photon Λ Λ= = ε χ+σ 1 dI( γ ) Hệ số tán xạ đẳng hướng σ(γ) σ( γ ) = E n dv Độ dày lớp quang học của nước l τ τ = ∫ ε(x) dx 0 Φ( l) Hệ số truyền qua của lớp nước T = e −τ T= Φ(0) Các ký hiệu sử dụng trong bảng : - dòng bức xạ đơn sắc song song do một đơn vị thể tích dv phát ra, độ dài trên hướnglan truyền là dl; dΦχ, dΦσ, dΦε - dòng bức xạ đơn vị bị hấp thụ, tán xạ và suy giảm khi đi qua thể tíchdv; 76 - góc tán xạ (góc giữa hướng bức xạ tới và bức xạ tán xạ); En - độ chiếu sáng gây ra bởi dòng bức xạ Φ trên bề mặt thể tích ...