В учебном пособии излагается теория рассеяния оптических волн отдельными частицами и основные закономерности рассеяния, которые следуют из результатов физических и численных экспериментов. Рассматриваются теория однократного и многократного рассеяния оптических волн системой частиц и основные закономерности переноса излучения. Приводятся сведения об основных свойствах атмосферного аэрозоля, его источниках и процессах, обуславливающих изменение микрофизических характеристик. Обобщаются результаты по таким современным разделам оптики дисперсных сред, как оптика спеклов, электрооптических эффекты при аэрозольном рассеянии, учет рассеянного аэрозолем солнечного излучения при аэрокосмических наблюдениях. Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов физических факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере.

В связи с задачами дистанционного зондирования атмосферы, оптической локации и связи, радиационного просветления облаков и туманов проведено подробное теоретическое исследование распределения энергии в однородных и неоднородных, поглощающих и непоглощающих частицах в зависимости от размеров, внутренней структуры и оптических свойств вещества частиц, длины волны и поляризации падающего излучения. Влияние неоднородной структуры внутренних оптических полей в частицах на закономерности взаимодействия излучения с веществом в дисперсном состоянии продемонстрировано на примере нагрева, испарения и разрушения капель водного аэрозоля при распространении в нем инфракрасного излучения высокой интенсивности. Рассмотрено влияние неоднородности внутреннего поля на порог возникновения в каплях нелинейных эффектов типа гиперзвуковых колебаний, диэлектрического пробоя, вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна и др. Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, аспирантов и студентов вузов, специализирующихся по оптике атмосферы и нелинейной оптике аэрозолей.

В монографии обобщен опыт многолетних и уникальных по своей широте исследований процессов трансформации в атмосфере Земли оптического излучения различных источников и формирования полей яркости объектов естественного и антропогенного происхождения, выполненных в Государственном институте прикладной оптики. Фактические результаты исследований в книге дополнены справочными материалами, что позволяет на основе приводимых сигнатур "внешней среды" решать задачи оценки эффективности применения в изменяющихся погодных условиях оптико-электронных приборов различного назначения или принимать оптимизированные технические решения при их разработке на основе математического моделирования. Книга может быть полезна не только научным работникам и инженерам-разработчикам оптико-электронных приборов дистанционного действия, но и студентам соответствующих специальностей.