第2章：电磁辐射与地物光谱特征

《第2章：电磁辐射与地物光谱特征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第二章电磁辐射与地物光谱特征本章主要内容电磁波谱与电磁辐射地物的光谱特性大气和环境对遥感的影响第一节电磁波与电磁波谱电磁波及其特性电磁波谱电磁辐射源一、电磁波及其特性波的概念：波是振动在空间的传播。机械波：声波、水波和地震波电磁波（ElectroMagneticSpectrum)由振源发出的电磁振荡在空间的传播。演示电磁波是通过电场和磁场之间相互联系传播的：原理电磁辐射:这种电磁能量的传递过程（包括辐射、吸收、反射和透射）称为电磁辐射。电磁波的特性电磁波是横波在真空中以光速传播电磁波具有波粒二象性：电磁波在传播过程中，主要表现为波动性；在与物质相互作用时，主要表现为粒子

2、性，这就是电磁波的波粒二象性。波动性：电磁波是以波动的形式在空间传播的，因此具有波动性粒子性：它是由密集的光子微粒组成的，电磁辐射的实质是光子微粒的有规律的运动。电磁波的粒子性，使得电磁辐射的能量具有统计性波粒二象性的程度与电磁波的波长有关：波长愈短，辐射的粒子性愈明显；波长愈长，辐射的波动特性愈明显。二、电磁波谱电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。在电磁波谱中，波长最长的是无线电波，其按波长可分为长波、中波、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。在电磁波谱中，各种类型的电磁波，由于波长或频率的不同,它们的

3、性质就有很大的差别,如在传播的方向性、穿透性、可见性和颜色等方面的差别。它们的共性：(1)各种类型电磁波在真空（或空气）中传播的速度相同，都等于光速：c=3×108m/s。(2)遵守同一的反射、折射、干涉、衍射及偏振定律。目前，遥感技术所使用的电磁波集中在紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段，各谱段划分界线在不同资料上采用光谱段的范围略有差异。本书采用表2－1中所列出的波长范围。名称波长范围γ射线<10-6μmX射线10-6－3.8×10-3μm紫外线10-3－3.8×10-1μm可见光0.38－0.76μm红外波段近红外0.76－3.0μm中红外3.0－6.0μm远红

4、外6.0－15.0μm超远红外15－1000μm微波毫米波1－10mm厘米波1－10cm分米波10Cm－1m表2－1电磁波谱表2－1电磁波谱(续表)可见光紫0.38－0.43μm蓝0.43－0.47μm青0.47－0.50μm绿0.50－0.56μm黄0.56－0.59μm橙0.59－0.62μm红0.62－0.76μmTheElectromagneticSpectrumMorethanmeetstheeye!ExamplesfromSpace!WavelengthThedistancefromonewavecresttothenextRadiowaveshavethe

5、longestwavelengthandGammarayshavetheshortest!WavelengthUnitsMeters(likeonlastslideandinbook,p.613)Morecommonlyinnanometers(1nm=10-9meters)AngstromsstillusedNamedforSwedishAstronomerwhofirstnamedthesewavelengths1nanometer=10AoSpeedoflight=wavelength(l)xfrequency=3x108m/sinvacuumWavenumber

6、=1/wavelength(cm-1)FrequencyinGHz(1Hz=sec–1)LanguageoftheEnergyCycle:TheElectromagneticSpectrumEnergyWavelengthlSolarSpectrum=Shortwavespectrum=visiblespectrum:Sunat6000K;peakemissionat0.5mmCO2H2OO3TerrestrialSpectrum=LongwaveSpectrum=InfraredSpectrum=ThermalSpectrum:SaharaDesertonNimbu

7、s4SatelliteTheoreticalPlanckcurves:Earth~300K,peakemission~15mmEarthSpectrumIncomingfromSun:Highenergy,shortwavelengthOutgoingfromEarthLowenergyLongwavelength0.5mm10mm20mmElectromagneticSpectrumHighenergyShortwavelength/highfrequencyEmittedathighTSunEarth紫外线(UV)：0.01-0.4μ