Springen naar inhoud

Rayleigh scatter schatten


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Ensiferum

    Ensiferum


  • >250 berichten
  • 662 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 december 2009 - 02:06

Kan de lambda verschuiving door Rayleigh scattering geschat worden? Meer bepaald wil ik weten hoeveel partikels er ruwweg nodig zouden zijn als je eenzelfde verstrooiing op aarde wil veroorzaken als er nu is met alleen maar de troposfeer als deeltjes-bevattend volume. Of met andere woorden: stel dat ik een lichtbron heb op 10 km hoogte gelijkaardig aan wat de zon op die hoogte zou verschaffen (minus verstrooiing), hoe kan ik dan een scattering veroorzaken zichtbaar op 10 km lager die de lucht evenzeer zo blauw maakt. En als er bepaalde structuren zouden zijn op die 10 km hoogte (relif, zeg maar), maskeert de scattering die dan?

Tekeningetje (\_/\_/=relif, bvb een rots):

\_/\_/(lichtbron)\_/\_/

/\
|| 10 km
\/

____observatiepunt_____

De bedoeling is dus dat de lucht vanuit het observatiepunt blauw lijkt als bij de aardse atmosfeer, en dat het relif niet te zien valt. Als ik de maximum resolutie van een menselijk oog bekijk (ik neem het wiki cijfer 50 CPD of een afstand tussen twee objecten van 0.35 mm op 1 m van het oog, in de hoop dat ik deze goed begrijp), dan kom ik uit dat het menselijk oog (in perfecte conditie) op 10 km dingen kan onderscheiden die minimum 3.5 m van elkaar af liggen. Als de rotsen niet ruwer zijn dan dat, zal een mens er dus maar n groot gekleurd oppervlak van maken, of speelt schaduw ook een rol? En als ze wel ruwer zijn, zal de verstrooiing hier dan een maskerend effect hebben? En welke kleur (kleuren?) zal het oppervlak hebben?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3041 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 december 2009 - 12:55

Je vraag is niet erg duidelijk. Ik heb de indruk dat een van je vragen is of je gezichtsscherpte (visus, die men bijvoorbeeld meet met een letterkaart) vermindert als er een lichtsluier is tussen jou en het object. Daarop is het antwoord dat de lichtsluier details niet onscherp maakt, hij vermindert alleen het contrast, eventueel tot onder de drempel voor het waarnemen van contrast. Een berg aan de horizon die zichtbaar is op een heldere dag kan onzichtbaar zijn op een heiige dag.

De lichtsluier tussen jou op de grond en een object op 10 km hoogte valt wel mee, witte objecten blijven zichtbaar. Dat kun je zien aan vliegtuigen en wolken.

Je zou de maan als een soort letterkaart kunnen gebruiken: zijn er maankraters die 's nachts zichtbaar zijn, maar overdag niet door de lichtsluier?

Veranderd door jkien, 19 december 2009 - 13:09


#3

Ensiferum

    Ensiferum


  • >250 berichten
  • 662 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 december 2009 - 22:55

Om mijn vraag heel sterk te vereenvoudigen: stel dat je de Truman show wil namaken zonder de hele hemel blauw te schilderen. In plaats gebruik je een heel grote grotkamer.

#4

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3041 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 december 2009 - 09:46

Meer bepaald wil ik weten hoeveel partikels er ruwweg nodig zouden zijn als je eenzelfde verstrooiing op aarde wil veroorzaken als er nu is

Om mijn vraag heel sterk te vereenvoudigen: stel dat je de Truman show wil namaken zonder de hele hemel blauw te schilderen. In plaats gebruik je een heel grote grotkamer.


Een luchtdruk van (8000/R)3 in een koepelgrot met straal R (meter). Zodat er langs de kijklijn 104 kg lucht per m2 is.

Veranderd door jkien, 20 december 2009 - 09:59


#5

Ensiferum

    Ensiferum


  • >250 berichten
  • 662 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 december 2009 - 14:50

Dus voor een grot van 10 km is dat een druk van 0.512 (atm, bar?).

Ik volg eigenlijk niet goed. Kun je de achterliggende formules linken?


Ik dacht ook even zo: waar vindt de meeste Rayleigh verstrooiing plaats op aarde? De grootste densiteit in de atmosfeer ligt in het onderste deel van de troposfeer, maar als Rayleigh vooral daardoor bepaald wordt zou je verwachten dat de atmosfeer vanop 10 km hoogte bekeken heel wat minder blauw zal zijn (geen idee of dit zo is)? En dan zou je je kunnen spiegelen aan deze troposfeer, mogelijk met hogere luchtdruk (bijvoorbeeld door een groter aandeel trace gassen als argon) om het groter contrast van het rotsplafond (i.t.t. de ruimte) te compenseren.

#6

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3041 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 december 2009 - 21:17

Dus voor een grot van 10 km is dat een druk van 0.512 (atm, bar?). Ik volg eigenlijk niet goed. Kun je de achterliggende formules linken?

Die formule geldt alleen voor grotten met een uniforme luchtdruk (grot kleiner dan 1 km), omdat de formule dan het eenvoudgste is. Als de lucht in een kleinere grot dezelfde verstrooiing moet opleveren, dan moeten er evenveel luchtmolekulen in. Iets van 10km noem ik geen grot, en daar heerst geen uniforme druk. Het leek me niet de moeite waard om een algemenere formule, die rekening houdt met de barometrische hoogteverdeling, op te schrijven. De eenheid is inderdaad atm (of bar).

Ik dacht ook even zo: waar vindt de meeste Rayleigh verstrooiing plaats op aarde? De grootste densiteit in de atmosfeer ligt in het onderste deel van de troposfeer, maar als Rayleigh vooral daardoor bepaald wordt zou je verwachten dat de atmosfeer vanop 10 km hoogte bekeken heel wat minder blauw zal zijn (geen idee of dit zo is)?

Je kunt op internet foto's van de lucht vinden die door een vliegtuigraam genomen zijn. Dan zie je dat de hemel boven het vliegtuig donderder is, en diepblauw i.p.v. lichtblauw.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures