ראות אטמוספירית

ראות אטמוספירית היא המרחק שממנו ניתן להבחין בעצם בולט בעין בלתי מזוינת (ללא עזרת מכשירים). באופן מדויק יותר, ישנן מספר הגדרות שונות לראות אשר מגדירות את מאפייני העצם ותנאי המדידה. הראות משתנה באופן חד בתנאי מזג אוויר שונים, וגם כתלות בגובה מעל פני הים, אזור גאוגרפי, וזיהום אוויר. הראות מוגדרת עבור אורכי גל בתחום האור הנראה בלבד, כפי שניתן להבין מהגדרת המושג.

ראות של 23 ק"מ בגובה פני הים נחשבת לטובה. ראות בערפל כבד יכולה להיות מטרים בודדים עד עשרות מטרים. באוויר נקי במיוחד כמו בקוטב הדרומי או הרים גבוהים הראות יכולה להגיע ל-70 ק"מ ויותר.

הגדרות

קיימות מספר הגדרות שונות, אשר יתנו תוצאה שונה במקצת במדידת הראות. בכל המקרים הראות מתייחסת למרחק אופקי, שכן הראות גדלה עם הגובה וגם עם זווית קו הראייה. בנוסף, מכיוון שהראות היא גודל אשר מתייחס לתגובת העין האנושית לאור, היא מוגדרת לאור נראה בלבד, ואם הגלאי שאיתו מבוצעת המדידה הוא בעל תגובה שונה מהעין האנושית אז צריך לנרמל את תגובת הגלאי בתגובת העין.

בנוסף יש לציין שהראות אמורה להיות תכונה של האטמוספירה בלבד, אולם בתנאי תאורה שונים (למשל אור מונוכרומטי באורכי גל שונים, או אור מנורה לעומת אור השמש) ערך הראות יהיה אחר, ולכן לצורך השוואה יש למדוד את הראות בתנאי תאורה שווים, או לנרמל את התוצאה בתאורה יחד עם תגובת הגלאי (או העין).

הגדרות:

• המרחק (בתאורה מסוימת קבועה) שבו הניגודיות (קונטרסט) של עצם לעומת סביבתו יורדת ל-2% מערכה של הניגודיות כאשר הצופה קרוב מאד לעצם. הגדרה זו נפוצה באלקטרואופטיקה.
• הארגון הבינלאומי לתעופה אזרחית (ICAO) מגדיר ראות כמרחק המרבי בו ניתן להבחין ולזהות עצם שחור (בגודל מתאים) על רקע לבן. גודל מתאים הוא גודל מספיק כך שכושר ההפרדה של העין אינו מהווה מגבלה.
• הגדרה נוספת של ICAO היא: המרחק הגדול ביותר בו ניתן להבחין בתאורה בעוצמה של 1000 קנדלה על רקע חשוך.

הקשר בין ראות ובליעה אטמוספירית

תכונת החומר הקובעת את הראות היא מקדם הבליעה. ניתן לקשר ביניהם באמצעות נוסחאות, כאשר מקדם הבליעה הוא אחד משני גדלים פיזיקליים בעלי הגדרות שונות. עבור מקדם הבליעה ליחידת אורך $a$: השינוי בעוצמת הקרינה $I$ ליחידת מרחק הוא

$I'=-aI$

ופתרון המשוואה נותן את תלות העוצמה במרחק

$I=I_{0}e^{-ax}$.

אם נחפש את המרחק שבו העוצמה שווה ל-2% מערכה ההתחלתי, נקבל:

$0.02I_{0}=I_{0}e^{-ax}$

ולכן

$x_{visibility}={\frac {3.912}{a}}$,

כאשר היחידות של הראות תלויות ביחידות בהן נתון מקדם הבליעה.

מקדם הבליעה של מקדם השבירה (החלק המדומה) הוא $\kappa$, והוא קשור למקדם הבליעה ליחידת אורך באמצעות:

$a=2\kappa {\frac {2\pi }{\lambda _{0}}}$,

כאשר $\lambda _{0}$ הוא אורך הגל בריק.