Направленное (зеркальное), рассеянное (диффузное) и смешанное отражения

Направленное (зеркальное), рассеянное (диффузное) и смешанное отражения

В зависимости от характера поверхности различают направленное (зеркальное), рассеянное (диффузное) и смешанное отражения. Граница между ними условная и определяется соотношением величин неровностей поверхности и длины падающей волны.

Поверхность считается гладкой и отражение от нее зеркальное, если отношение среднеквадратичного значения высоты неровностей h к длине волны X менее единицы, шероховатой с диффузным отражением, если более двух. Следовательно, шероховатая поверхность в видимом свете может в ИК-диапазоне выглядеть как гладкая.

Диффузное отражение присуще мелкоструктурным элементам, таким как песок, свежевыпавший снег. Большинство объектов земной поверхности имеют смешанную индикатрису отражения.

Яркость объекта, определяемая не только коэффициентами отражения объекта, но и яркостью внешнего источника освещения, относится к косвенным признакам, таким как дым, пыль, его следы на различных поверхностях.

Любые тела излучают электромагнитные волны в ИК-диапазоне. Величина энергии, излучаемая любым телом с температурой Т, пропорциональна в соответствии с формулой Стефана — Больцмана величине Т. В ближней (0,75-1,3 мкм) и средней (1,2-3,0 мкм) зонах ИК-излучения мощность теплового (собственного) излучения объектов значительно меньше мощности отраженного от объекта потока солнечной энергии. С переходом в длинноволновую область ИК-диапазона мощность собственного излучения нагретых Солнцем объектов становится соизмеримой с мощностью отраженной ими солнечной энергии. Максимум энергии ИК-излучения тел при температуре воздуха летом находится в диапазоне 3-5 и 8-14 мкм. Чем выше температура тела, тем больше излучаемая энергия, а се максимум смещается в сторону более коротких волн. Поэтому нагретые тела с помощью соответствующих приборов могут наблюдаться в полной, с точки зрения человека-наблюдателя, темноте.

При оценке излучений в инфракрасном диапазоне необходимо учитывать теплопроводность материалов объектов наблюдения. Нагреваясь от солнечных лучей, они к отраженному свету добавляют повышающуюся с ростом температуры долю собственных излучений. В связи с этими свойствами в инфракрасном диапазоне появляется дополнительный признак— температура различных участков поверхности объекта по отношению к температуре фона.

Зрительный анализатор человека не воспринимает лучи в инфракрасном диапазоне. Поэтому видовые демаскирующие признаки в этом диапазоне добываются с помощью специальных приборов (ночного видения, тепловизоров), имеющих худшее разрешение, чем глаз человека. Кроме того, видимое изображение на экранах этих приборов одноцветное. Но изображение в инфракрасном диапазоне может быть получено при малой освещенности объекта или даже в полной темноте, а к демаскирующим признакам добавляются признаки, характеризующие температуру поверхности объекта.

В общем случае к демаскирующим признакам объекта в ИК-диапазоне относятся:

  • геометрические характеристики внешнего вида объекта (форма, размеры, детали поверхности);
  • температура поверхности.
Яндекс.Метрика