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大氣衰減是指電磁波在大氣中傳播時發生的能量衰減現象。各種波長的電磁波在大氣中傳播時,受大氣中氣體分子(水蒸汽、二氧化碳、臭氧等)、水汽凝結物(冰晶、雪、霧等)及懸浮微粒(塵埃、煙、鹽粒、微生物等)的吸收和散射作用,形成了電磁波輻射能量被衰減的吸收帶。一般用φ=φ0e^(-σ*x)表示。式中φ小為電磁能輻射至χ處的輻射通量,φ0為χ=0處的輻射通量,χ為輻射能在大氣中傳播的距離,σ為衰減係數,由吸收係數α和散射係數ν組成。σ=α+ν,α與輻射能的波長、大氣的溫度、壓力和密度有關,ν是波長和散射粒子半徑的一個複雜函數,但當粒子的尺度大于波長時(稱為無選擇性散射),ν與波長無關。大氣衰減的程度與電磁波波長有密切關係。能透過大氣的電磁波輻射的連續波長區間稱為大氣窗口。故為減少電磁波傳播的衰減,可根據大氣窗口的情況選擇適當波長的電磁波。如He-Ne激光器的波長為0.63微米,處於大氣窗口之內,傳輸時衰減較小。
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