Atmospheric propagation

Questo capitolo, di un libro a cura di Alberto Sona, concerne la propagazione di radiazione ottica nell'atmosfera e il deterioramento della coerenza di un fascio laser. In una prima sezione ho introdotto le funzioni usate nella descrizione statistica di quantità fluttuanti, funzioni di correlazione, struttura e spettri e descritto la turbolenza atmosferica in termini di fluttuazioni dell'indice di rifrazione. Ho ricavato o riportato le funzioni di struttura di fase e ampiezza in differenti approssimazioni, incluse quelle della ben nota teoria di Tatarski. Ho descritto esperimenti nostri e di altri nella letteratura e mostrato accordi e/o disaccordi con le teorie, notando molti problemi ancora aperti. In this chapter, of a book edited by Alberto Sona, I deal with the propagation of coherent radiation in the atmosphere and the deterioration of a laser beam. In the first section the quantities needed to describe the statistics of stationary fluctuating: correlation function, structure function, and turbulence spectrum are introduced. Then the atmospheric turbulence is described in terms of fluctuating refractive index, with different models. Phase and amplitude structure functions are derived in different approximations, including the well known results from Tatarski's theory. A number of our experimental results as well from other authors are compared with the theory showing agreement or disagreement, and a number of open problems are raised.