REFRACCIÓN ATMOSFÉRICARaúl Moreno

El índice de refracción de la atmósfera varía en función de la concentración de gases. Es por este motivo, para una atmósfera normal, que el índice de refracción disminuye con la altura. Para facilitar los cálculos se define el índice de refracción N como:

N = (n – 1)·106 unidades N

de forma que la refractividad tiene valores de centenas de unidades de N. Si, en cambio se supone la atmósfera como un gas como un gas ideal con una cierta concentración de vapor de agua, el índice de refracción puede obtenerse como

donde:P: presión atmosférica en mbarT: temperatura absoluta en ºKe: presión parcial del vapor de agua en mbar

Tanto la presión atmosférica como la temperatura y el contenido de vapor de agua son función de la altura, de modo que para un perfil atmosférico medio la refractividad varía exponencialmente en función de la altura. Se define como atmósfera de referencia aquella en que la refractividad varia como:

N(h) = 315 e0,136h unidades N , donde h es la altura en Km.

esta atmósfera corresponde a un valor promedio en el tiempo, donde 315 es el valor de la refractividad en la superficie terrestre, y se supone que solo depende de la altura.

Como consecuencia las ondas electromagnéticas, y por tanto la luz, no se propagan el línea recta; ya que el índice de refracción disminuye con la altura, la trayectoria de las ondas se curvan hacia la zona de mayor índice de refracción. El radio de la trayectoria está dado por:

Como el índice del aire es muy cercano a uno, vamos a tomar el ángulo muy cercano a cero, por lo cual la expresión anterior queda.

Para simplificar, un poco, se supone que cerca a la superficie de la tierra el gradiente del índice de refracción es constante, y es posible encontrar un radio, equivalente al de la tierra, para el cual la luz se propaga en línea recta.

es interesante recalcar que para este radio equivalente como para radios de menor valor, lo que tenemos es reflección total interna.

BIBLIOGRAFÍA:

- Lema, José. Fotogrametría moderna: analítica y digital- Cardama, Ángel. Antenas