Дистанционный лазерный четырехволновой метод измерения толщины тонких пленок нефтепродуктов на взволнованной морской поверхности

3 / 10

Дистанционный лазерный четырехволновой метод измерения толщины…
3
горизонтальных площадок на взволнованной морской поверхности).
Поэтому величина ref ( , ) R d в формуле (1) представляет собой ко-
эффициент отражения Френеля для горизонтальных площадок на
взволнованной морской поверхности. Для однородного участка мор-
ской поверхности (чистой или покрытой пленкой нефти) величина
ref ( , ) R d не зависит от o, R поэтому она вынесена за знак интеграла.
В случае покрытия водной поверхности пленкой нефтепродуктов
величина ref ( , ) R d является коэффициентом отражения трехслойной
системы воздух — пленка нефти  вода и сложным образом (из-за
интерференции излучения, отраженного от границ разделов воздух 
пленка нефти и пленка нефти  вода) зависит от длины волны излу-
чения, толщины пленки и характеристик воды и нефтепродукта
(рисунок). Эффект интерференции приводит к тому, что результат
измерений коэффициента отражения ref ( , ) R d на длине волны 
неоднозначно определяет толщину d пленки.
Схема облучения участка водной поверхности
В случае облучения вертикально вниз водной поверхности
с пленкой нефти [7]
           
           
2
1 2 2 3 1 2 2 3
ref
1 2 2 3 1 2 2 3
( , ) ,
i d i d
i d i d
Z Z Z Z e Z Z Z Z e
R d
Z Z Z Z e Z Z Z Z e
     
     
    
 
    
(2)
где
1
j
j
Z
m
 — волновое сопротивление j-й среды; 2
2 ( )
m

  

;
j j j m n ik  — комплексный показатель преломления j-й среды; ,j n
j k — показатели преломления и поглощения j-й среды; d — толщина
пленки нефти. Индексы 1, 2, 3 относятся к воздуху, нефти и воде.