大气水分子的电磁波吸收理论推导：张新安的研究

本文主要探讨了大气窗口公式（atmospheric window formula）的理论推导过程，由作者张新安，一位高级工程师和材料物理性能领域的专家，他在西安工程大学纺织与材料学院进行研究。文章的核心内容围绕水分子在电磁波作用下的行为展开。 张新安基于水分子中原子的排列结构，深入剖析了其中氢原子如何响应电磁波的激发。他运用振动理论和波动理论，将这些微观机制与宏观的电磁波传播相连接，从而导出了大气中水分子氢原子的电磁波吸收率计算公式。这一公式对于理解大气对不同频率电磁波的透明度至关重要，尤其是在光学通信和遥感技术中。 文中还通过与实验数据的比较，验证了理论模型的准确性。通过相对论原理的应用，张新安进一步推导出了氢原子的振动速度方程和电磁波的速度与振幅方程。这些方程在高频和低频情况下分别给出了电磁波吸收率的具体表达形式。 值得注意的是，理论结果与实际测量的数据高度吻合，这表明提出的公式不仅具有理论价值，而且具有很高的实用价值。论文的关键术语包括大气水分子、相对论原理、电磁波吸收率计算式、氢原子振动方程以及电磁波振动幅度方程，这些都是研究大气光学特性时不可或缺的概念。 总结来说，这篇首发论文提供了大气窗口公式从基础理论到实际应用的重要步骤，为理解大气对电磁波传输的影响提供了坚实的理论基础，对相关领域的科研工作具有重要的指导意义。读者可以从中学习到如何将量子力学和经典物理学的原理应用于大气科学问题，以及如何通过实验验证理论预测。