Ученые из РФ добились повышения точности дистанционного измерения температуры воды
По словам специалистов, новый метод спектроскопии, основанный на комбинационном рассеянии, позволить существенно повысить точной измерений
Российские ученые из Национального исследовательского технологического университета "МИСиС", Московского физико-технического института и Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН исследовали эффективность различных методов измерения температуры воды на расстоянии с помощью спектроскопии, сообщила в понедельник пресс-служба МФТИ. Ученым удалось повысить точность измерения с 0,5 до 0,15 градуса. Исследование описано в журнале Optics Letters.
"Дистанционное измерение температуры воды в условиях быстротекущей смены климата - очень важная задача. Однако используемые методы радиометрии допускают ошибку порядка половины градуса. Новый метод спектроскопии позволит существенно повысить точность измерений", - приводит пресс-служба слова Михаила Гришина - одного из авторов исследования, аспиранта МФТИ, сотрудника лаборатории лазерной спектроскопии Научного центра волновых исследований Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН.
Основой для исследования стало комбинационное рассеяние (КР) - явление, открытое в 20-е годы прошлого века. Его суть заключается в том, что свет, проходя через среду и рассеиваясь, изменяет длину волны, а значит, свой цвет. По тому, как изменился цвет (то есть, длина волны света), можно понять, какая у среды температура.
В ходе эксперимента ученые облучали воду импульсным лазером, а затем изучали рассеянный в обратном направлении свет с помощью спектрометра. В зависимости от температуры спектральная полоса КР воды изменяла форму и положение. Ученые обнаружили, что зависимость длины волны света от температуры воды очень точная и позволяет определить температуру с точностью до 0,15 градусов.
По словам ученых, исследования нужны для дистанционного измерения температуры в поверхностном слое океана в труднодоступных районах, например, в Арктике, где средняя температура растет в среднем вдвое быстрее, чем в целом на планете. С помощью новых методов можно измерять температуру в реальном времени с самолетов, спутников или беспилотников, облучая воду лазером и изучая спектр отраженного света.