Основными факторами, влияющими на видимость в инфракрасных лучах любых наземных объектов при различных условиях наблюдения, являются оптические свойства нижних слоев атмосферы, а именно: их способность поглощать и рассеивать лучи, идущие от объекта к наблюдателю.
Атмосфера — это газообразная оболочка Земли, состоящая из воздуха, воды во всех состояниях, а также взвешенных частиц органического и неорганического происхождения. Сухой атмосферный воздух состоит из смеси азота (78,08%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%) и незначительного количества других газов (всего 0,04%). Содержание примесей — водяных паров, углекислого газа, дыма, пыли, бактерий — в атмосфере меняется в зависимости от окружающих условий.
Основными факторами, влияющими на видимость в инфракрасных лучах любых наземных объектов при различных условиях наблюдения, являются оптические свойства нижних слоев атмосферы, а именно: их способность поглощать и рассеивать лучи, идущие от объекта к наблюдателю.
Атмосфера — это газообразная оболочка Земли, состоящая из воздуха, воды во всех состояниях, а также взвешенных частиц органического и неорганического происхождения. Сухой атмосферный воздух состоит из смеси азота (78,08%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%) и незначительного количества других газов (всего 0,04%). Содержание примесей — водяных паров, углекислого газа, дыма, пыли, бактерий — в атмосфере меняется в зависимости от окружающих условий.
В нижних слоях атмосферы размер взвешенных частиц колеблется в широких пределах от 5 • 10-6 до 5 • 10"3 См. Более крупные частицы в атмосфере встречаются редко, так как они быстро оседают на землю. Скопление в воздухе частиц, имеющих диаметр порядка 0,5 Мк, образует дымку. Более крупные частицы образуют туманы.
Воздух абсолютно чистым никогда не бывает, в нем всегда находятся твердые или жидкие взвешенные частицы. Наличие в атмосфере любого вида частиц вызывает ее помутнение, что ухудшает условия прохождения инфракрасных лучей.
Главная причина помутнения атмосферы — это сгущение водяного пара. Пока пар сохраняет присущие ему свойства газа, он такой же прозрачный, как и воздух, и поэтому на прозрачность атмосферы влияет мало. Если же начинается превращение пара в воду, то в воздухе образуются мельчайшие, не видимые глазом, водяные капельки. Из прозрачного воздух становится мутным. Мелкие и легкие капельки пара могут долго находиться в воздухе, не падая и не оседая. При более сильном сгущении пара капельки становятся крупнее и, так как им уже трудно удержаться в атмосфере, они начинают постепенно опускаться. Чем крупнее капли, тем быстрее они падают вниз. Но не только вода в жидком или твердом (снег, град) состоянии может сильно снижать прозрачность атмосферы. Различные твердые частицы (мелкие песчинки, дым) и даже живые микроорганизмы, находясь в атмосфере, делают ее мутной.
Инфракрасные лучи, распространяясь в атмосфере, встречают на своем пути находящиеся в ней взвешенные частицы и частично отражаются от них, а частично поглощаются ими. В результате этого инфракрасные лучи рассеиваются по разным направлениям и ослабляются. Энергию распространяющихся инфракрасных лучей наиболее сильно ослабляют частицы, имеющие размеры, соизмеримые с их длиной волны. Чем больше длина волны инфракрасных лучей по сравнению с диаметром взвешенных в воздухе частиц, тем меньше лучи будут рассеиваться этими частицами и тем лучше будут «обтекать» их. Поэтому инфракрасные лучи, длина волны которых больше, чем у видимого света, лучше распространяются в атмосфере, проходя через дымку и легкие туманы.