ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ПРОСВЕТЛЕНИЯ ПРЕСНОГО ЛЬДА В ОПТИЧЕСКОМ ДИАПАЗОНЕ ВБЛИЗИ 0OC
Представлены результаты лабораторных измерений прозрачности блоков пресного льда в оптическом диапазоне в интервале температур от -15oC до 0oC. Исследования были выполнены на двух длинах волн в видимом диапазоне (на длине волны 535 nm) и ультрафиолетовом диапазоне (на длине волны 370 nm). Исследовали лед природного пресного водоема с характерной преимущественной пространственной ориентацией главной оптической оси кристаллов. Установлено, что при приближении к температуре 0oC возникает просветление образца (уменьшение затухания). Эффект возникает в интервале -0.5-0oC. Он определяется возникновением пластической деформации из-за термических напряжений, вызванной начальной стадией фазового перехода лед-вода. Просветление в экспериментах с блоками льда толщиной ~10 сm составляло значение 3-25%. Полученные результаты представляют интерес для решения задач дистанционного зондирования, так как тающий лед является широко распространенным объектом из-за его значительной теплоты фазового перехода. Ранее эффект просветления пресного льда был также обнаружен в микроволновом диапазоне при приближении температуры образца к точке фазового перехода.
The results of laboratory measurements of the transparency of fresh ice blocks in the optical range in the temperature range from -15°C to 0°C are presented. The studies were performed at two wavelengths in the visible range (at a wavelength of 535 nm) and the ultraviolet range (at a wavelength of 370 nm). We studied the ice of a natural fresh water body with a characteristic predominant spatial orientation of the main optical axis of the crystals. It has been established that when approaching a temperature of 0oC, the sample becomes bleaching (decrease in attenuation). The effect occurs in the range -0.5-0°C. It is determined by the occurrence of plastic deformation due to thermal stresses caused by the initial stage of the ice-water phase transition. The bleaching in experiments with ice blocks ~10 cm thick was 3-25%. The results obtained are of interest for solving remote sensing problems, since melting ice is a widespread object due to its significant heat of phase transition. Previously, the effect of bleaching of fresh ice was also discovered in the microwave range when the temperature of the sample approached the phase transition point.
Keywords: FRESH ICE, MELTING TEMPERATURE, OPTICAL RANGE, ICE BLEACHING, PLASTIC DEFORMATION