微波遥感理论与技术基础ppt课件.ppt

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1、微波遥感理论与技术基础（第二周）董晓龙国家863计划微波遥感技术实验室中国科学院空间科学与应用研究中心提纲第二章：电磁波及其与物质的相互作用（2-4）电磁波的基本参数与性质电磁波与物质相互作用简介电磁波波谱及其与物质相互作用的特点物体的微波散射特性（面散射与体散射）物体的微波发射特性遥感探测的基本形式和微波遥感器一、电磁波的基本参数与性质The1strequirementforremotesensingistohaveanenergysourcetoilluminatethetarget(unlessthesensedenergyisbeingemitte

2、dbythetarget).Thisenergyisintheformofelectromagneticradiation.Electromagneticradiation:consistsofelectricalfield(E):variesinmagnitudeinadirectionperpendiculartothedirectioninwhichtheradiationistraveling；magneticfield(M):orientedatrightanglestotheelectricalfield.BothE&Mfieldstravel

3、atthespeedoflight(c).TransientandHarmonicEMWavesFormoftimevaryingTransient-timedomaindescriptionWaveformTimedomainfunctionHarmonic-frequencydomaindescriptionHarmonicfunctionsSineorcosinerepresentationThecharacteristicsofEMwaves:Frequency/wavelengthPhase/timeAmplitudePolarizationCo

4、herenceFrquency/wavelengthFrequencyisthemostintrinsicalcharacteristicsofEMwaves!Phase/timeAmplitudeAmplitudeRepresentstheenergycarriedbytheEMwaves;OrientationofE&MfieldsPolarizationdirectionsTwodifferentdefinitions:Withrespecttoincidentplane;Withrespecttogroundplane.PolarizationPo

5、larizationforms:Varyingofpolarizationwithtime.ArbitrarypolarizedEMwavescanbepresentedasthelinearcombinationoftwoperpendicularpolarizationcomponents.Thesetwohavedifferentphaseandamplituderelationships.LinearpolarizationHandV(polarizationdoesnotchangewithtime)CircularpolarizationRig

6、hthandLefthandEllipticalpolarizationRepresentationsofpolarizationStokesvectorPoincareSpherePartialPolarizedandFullPolarizedCompletelyUnpolarized:Q=U=V=0;CompletelyPolarized:ParitallyPolarizedCoherenceCoherencedescribescorrelationoftwodifferentEMsignals.二、电磁波与物质的相互作用简介电磁波谱电磁波谱与物质运动

7、的关系ElectromagneticSpectrumRadiowavesMicrowavesInfraredVisiblelightUltravioletXraysGammarays.电磁辐射的量子性质电磁波频率与光子辐射能量Plank公式电磁波与物质的相互作用电磁波与物质（例如分子和原子结构）的相互作用有众多的机制决定于电磁波的频率（即光子能量）和物质的能级结构；电磁波与物质的相互作用从本质是电磁波与物质之间的能量交换引起物质的电子、分子等的运动状态变化。原子和分子的能级：运动的状态。电子能级：原子能级与电子轨道和自旋有关；分子能级：转动和振动—分子内部

8、原子之间的相对运动；气体分子转动影响能级分布。固体—晶体结构影响能