2. Диффузное отражение

Диффузное отражение возникает в том случае, когда вы­полняются соотношения

ℓ  ; h  , (2)

При диффузном отражении отражатель рассеивает падаю­щую на него энергию во всех направлениях (рис. 4, 5, 6). В отличие от зеркальной такую поверхность иногда называют матовой, шероховатой. Для матовой поверхности законы отра­жения установлены Ламбертом. Они справедливы для дальней зоны, т.е. для таких расстояний, при которых угловые размеры отражателя близки к нулю. Законы Ламберта иллюстрируются рис. 4 и 5.

Если поток излучения падает нормально к матовой поверх­ности, то мощность вторичного излучения под углом  к нормали пропорциональна cos  (рис. 4)

P = P₀ · cos . (3)

В полярной системе координат косинусоида (её половина, соответствующая верхней полусфере) изображается шаром. Фи­зический смысл формулы (3) тривиален: в направлении  раз­мер ℓ проектируется как ℓ·cos, при этом пропорционально cos в направлении  убывает размер излучающей площадки и мощ­ность излучения.

Если поток излучения падает под углом  к поверхности (рис. 5), то

P = P₁ · cos ,

где P₁ = P₀ · cos . Следовательно,

P = P₀·cos·cos. (4)

Здесь P₀- мощность, которую принимал бы приёмник, на­ходящийся в «зените», если бы площадка облучалась тоже с «зенита».

Физический смысл формулы (4) состоит в том, что с увели­чением уменьшается перехватываемый поверхностью падаю­щий поток, отчего уменьшается её освещённость и, как следст­вие, яркость. Это уменьшение излучаемой мощности на рис. 5 условно отмечено уменьшением радиуса сферы.

Отражающая по Ламберту поверхность является идеализа­цией, к которой можно приблизиться искусственно, но которая не существует в естественных условиях.. На практике размеры неровностей у одной и той же поверхности могут иметь широ­кий диапазон значений, поэтому реальные поверхности обычно дают смешанное отражение, в котором есть и диффузная и зеркальная компоненты (рис. 6).

Диффузно отражающая по­верхность создаёт вторичное излучение во всех направлениях, в том числе и в сторону радиолокатора. На экране РЛС такая поверхность изображается светлой, причём интенсивность све­чения будет зависеть от угла падения радиоволны. Для земной поверхности наиболее характерным является диффузное отра­жение (в основном, за счёт растительности).