光源偏振对水体颗粒后向散射系数测量的影响

颗粒后向散射系数是水体主要的固有光学特性,也是海洋水色的决定因子和海洋水色卫星遥感反演的基础参数。当前,利用光学仪器现场原位测量是获取水体颗粒后向散射系数的主要方法。由于光源自身和仪器光路中镜面反射和折射,其出射光源可能存在一定的偏振,进而会影响水体后向散射系数测量的精度。目前,关于水体后向散射系数测量仪器的光源偏振性及其对颗粒后散射系数测量精度影响的研究尚为空白。针对该问题,以应用广泛的水体后向散射测量仪HydroScat6(HS-6)为例,对其出射光源的偏振特性进行了系统测量,并进一步开展了光源偏振对水体颗粒后向散射系数测量精度影响的实验研究。结果表明,HS-6六个光学通道除590 nm通道出射光源偏振度略低外(~15%),其他通道出射光源中心波长偏振度均在20%~30%。因此,HS-6出射光源具有显著的偏振特性。光源偏振对颗粒后向散射系数测量具有不可忽略的影响,且影响程度随着波段,线偏振角度及悬浮泥沙浓度而变化。不同悬浮泥沙浓度下,光源偏振引起的420,442,470,510,590和670 nm六个波段的平均偏差可达15.49%,11.27%,12.79%,14.43%,13.76%,12.46%。因此,利用光学仪器现场测量颗粒后向散射系数需要考虑光源偏振的影响,并需尽可能降低出射光源的偏振度。     

水体颗粒广角度偏振体散射测量研究

针对国内尚没有大角度范围的水体颗粒偏振体散射函数测量仪的问题,基于潜望镜式光路结构与旋转偏振探测器的探测方式,建立了水体颗粒偏振体散射特性测量系统,验证了采用半衰片胶合方式的出射棱镜对大角度偏振体散射特性测量的适用性,实现了10°～170°范围内3×3水体颗粒散射穆勒矩阵的测量。对系统开展了角度、幅值及偏振标定,根据系统结构和水下传输原理进行了散射光程归一化和水下衰减矫正。实验结果表明,3μm直径聚苯乙烯标准颗粒测量结果与理论计算值吻合良好,证明了该套系统的可靠性。同时在千岛湖自然水体对该套系统进行了测试验证,获得的水体颗粒物10°～170°范围内3×3水体颗粒散射穆勒矩阵测量结果表明偏振体散射特性能够提供更丰富的颗粒特性信息。     

一种建立麦克斯韦方程组的新途径

大学物理教学内容和手段的现代化问题,是近年来物理教育界的一个十分热门的话题。而教学内容的现代化问题不应简单理解成增加一些物理学前沿方面的知识,因为教材毕竟不是科学专著,不可能面面俱到,同时学时也不允许这样做。而对一些原有教学内容用近代物理学的观点、方法来推导论证,以达到对原有知识更深刻更全面的理解,从而建立一种全新的物理概念及模型,确实是一种事半功倍的方法。 一、新途径的来源 1905年,爱因斯坦在“物理年鉴”杂志上发表了题为《论运动物体的电动力学》的著名论文,提出了狭义相对论,并在此基础上导出了电磁场量的变换式,描述了电磁场的相对性。使我们除了可遵循法拉第、麦克斯韦所遵循的途径研究电磁场外,还可以从相对论的基本假设出发,再加上电荷不变性及库仑定律,推导出全部麦克斯韦方程,狭义相对论对电磁理论的讨论比麦克斯韦方法前进了一大步,它使得本来似乎互不相关的一些电磁基本定律有了内在的联系。本文将从后一种方法出发,给出一种物理意义明确又十分简便的推导麦氏方程组的方法。 二、电磁场量在不同惯性系之间的变换式 如图1所示,设在S系中有一沿x轴方向以速度     

高功率微波武器及其应用的物理原理

近年来,随着世界格局由二极体制向多极体制的转变,一些大国也进行了相应的军事调整,由打核大战的战略转向打局部的,地区性的有限攻击战略,因此,在现阶段和今后一个较长时期如何打赢在高技术条件下的局部战争逐渐成为各军事部门研究的热点问题。