表面粗糙度对黑云斜长片麻岩不同探测角偏振度波谱影响研究

以黑云斜长片麻岩为例,探讨了表面粗糙度因子在350～2 500nm波段对岩石不同天顶角及方位角偏振度探测的影响,并在特征波段进行了定量分析。表明不同粗糙度的岩石表面,入射天顶角一定时,在镜面反射方位,偏振度随探测天顶角先是上升,到达最高值后又开始下降。(520±10)nm波段的偏振度在探测天顶角方向达到的最大峰值与表面粗糙度进行相关分析,发现他们呈幂函数关系。回归方程为:y=0.604x-0.297,可决系数R2为0.985 4。峰值所在天顶角度与表面粗糙度相关模型为,y=3.419 4x+51.584,y<90°,模型可决系数R2为0.817 7。偏振度随探测方位角变化的规律为以180°方位时偏振度最大,向两侧随探测方位离180°越远逐渐越低,并趋于0。(520±10)nm波段的偏振度在探测方位角180°方向达到的最大峰值与表面粗糙度进行相关分析,发现他们呈幂函数关系。回归方程为:y=0.582 2x-0.333,可决系数R2为0.984 3。对以上回归模型进行F检验,发现偏振度峰值及所对应角度与粗糙度之间存在显著的相关关系。

植物叶片润湿性与光谱反射偏振度关系研究

城市绿化植物由于其滞尘能力能够有效改善城市大气环境,滞尘能力的主要影响因素是其表面特性和润湿性。植物叶片表面的润湿性和偏振反射特性都与表面粗糙度相关,因此以粗糙度为结点,探究植物表面润湿性与偏振反射光谱的关系,利用偏振反射特性对植物叶片润湿性进行快速无损监测。以长春市常见的八种绿色植物叶片为研究对象,利用Kruss DSA 100液滴形状分析系统测量其表面接触角,利用多角度光谱测量装置测量其在不同探测天顶角上的偏振反射光谱,探讨了润湿性能在400~1 000nm波段对植物叶片不同探测天顶角上偏振度的影响。通过相关分析确定八种植物叶片的特征波段,并在特征波段对偏振度随探测天顶角的变化程度与润湿性的关系之间进行定量分析。结果表明,在特征波段(700±10)nm处,偏振度随着探测天顶角的变化程度θ0与接触角距离100°的偏差值θ具有很强的相关性,可决系数R2为0.82,说明偏振度随探测天顶角的变化程度θ0可以反映植物叶片的润湿性,可以利用偏振反射特性对植物叶片润湿性进行分析,研究成果将对今后城市绿化物种的选择提供可行性建议。