第二章_电磁辐射与地物光谱特性74443

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1、第二章_电磁辐射与地物光谱特性74443第二章遥感物理基础—电磁辐射和地物光谱特征本章主要内容电磁波与电磁波谱地物的光谱特性大气和环境对遥感的影响一、电磁辐射电磁辐射1.电磁波波:振动在空间的传播电磁波（ElectroMagneticSpectrum）:电磁振荡电磁波（在空间的传播。电磁波是通过电场和磁场之间相互联系传播的：当电磁振荡进入空间时，变化的磁场激发了变化的电场，使电磁振荡在空间传播，形成电磁波，也称电磁辐射。电磁波是横波真空中以光速传播：C=fλ电磁波具有波粒二象性：电磁波具有波粒二象性：电磁

2、波在传播波粒二象性过程中，主要表现为波动性；过程中，主要表现为波动性；在与物质相互作用时，主要表现为粒子性，质相互作用时，主要表现为粒子性，这就是电磁波的波粒二象性。这就是电磁波的波粒二象性。波动性：波动性：电磁波是以波动的形式在空间传播的，播的，因此具有波动性粒子性：它是由密集的光子微粒组成的，粒子性：它是由密集的光子微粒组成的，电磁辐射的实质是光子微粒的有规律的运电磁波的粒子性，动。电磁波的粒子性，使得电磁辐射的能量具有统计性a.波动性干涉衍射偏振现象时空周期性波函数波动性?产生感光作用与生理作用的是

3、电场强度矢量光矢量产生感光作用与生理作用的是电场强度矢量E(光矢量产生感光作用与生理作用的是电场强度矢量光矢量)?如果光矢量在某个固定平面内只沿一个固定方向作振如果光矢量在某个固定平面内只沿一个固定方向作振则这种光被称为偏振光.动,则这种光被称为偏振光则这种光被称为偏振光?微波技术中称偏振为”极化”微波技术中称偏振为极化”(波长越长，偏振现象越显著波长越偏振现象越显著)电磁波遇到有限大小的障碍物时,能够绕过障碍物而弯电磁波遇到有限大小的障碍物时,电磁波遇到有限大小的障碍物时曲地向障碍物的后面传播.曲地向障

4、碍物的后面传播.把这种通过障碍物边缘改变传播方向的现象,传播方向的现象,称为电磁波的衍射.最小分辨角:最小分辨角θ=1.220λd(对设计遥感器的空间分辨率具有重要意义)率具有重要意义)b.粒子性光子微粒流的有规律运动能量:E=hf能量h普朗克常数6.6260755×10-34J/sf频率λ波长粒子导致散射作用，引起强度、方向变化粒子导致散射作用，引起强度、c.叠加原理叠加原理(干涉)干涉当两列波在同一空间传播时，当两列波在同一空间传播时，空间上各点的振动为各列波单独振动的合成。各列波单独振动的合成。任何

5、复杂的电磁波都可以分解成许多比较简单的电磁波；任何复杂的电磁波都可以分解成许多比较简单的电磁波；比较简单的电磁波也可以合成为复杂的电磁波.比较简单的电磁波也可以合成为复杂的电磁波.（白光的色散和合成，计算机显示器的工作原理，混合像白光的色散和合成，计算机显示器的工作原理，元的分解）d.电磁波的多普勒效应多普勒效应电磁波因辐射源（或者观察者）电磁波因辐射源（或者观察者）相对于传播介质的运动，而使观察者接受到的频率发生变化，的运动，而使观察者接受到的频率发生变化，这种现类似声波的多普勒效应)象称为多普勒效应。

6、(类似声波的多普勒效应波函数由振幅和位相组成，由振幅和位相组成，一般遥感器仅仅记录电磁波的振幅信息，丢失位相信息。全息摄影中，幅信息，丢失位相信息。全息摄影中，同时记录了振记录了振幅信息和位相信息。幅信息和位相信息。电磁辐射——电磁波的能量传播过程电磁波的能量传播过程2.电磁波谱电磁波谱a.电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长电磁波谱短，依次排列制成的图表。依次排列制成的图表。电磁波谱中，波长最长的是无线电波，其按波磁波谱中，波长最长的是无线电波，长可分为长波、中波、短波和微波。长可分为长波、中波、

7、短波和微波。波长最短的是γ射线电磁波的波长不同，是因为产生它的波源不同。电磁波的波长不同，是因为产生它的波源不同。b、遥感常用的电磁波波段的特性、TheElectromagneticSpectrumMorethanmeetstheeye!电磁波谱波段长波中波和短波超短波微波红外波段超远红外远红外中红外近红外红橙黄绿青蓝紫紫外线X射线射线γ射线射线0.76~1000μm波长大于3000m大于10~3000m1~10m1mm~1m15~1000μm6~15μm3~6μm0.76~3μm0.62~0.76μm0

8、.59~0.62μm0.56~0.59μm0.50~0.56μm0.47~0.50μm0.43~0.47μm0.38~0.43μm可见光0.38~0.76μm10-3~3.8×10-1μm×10-6~10-3μm小于10小于-6μmTheElectromagneticSpectrumWavelengthλEnergy电磁波谱区别：传播的方向性、穿透性、可见性、电磁波谱区别：传播的方向性、穿透性、可见性、颜色不同共性：传播速度相