遙感的物理基礎(chǔ)(2)(已修改)
2025-01-19 10:05 本頁(yè)面
【正文】 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 第二章 遙感的物理基礎(chǔ) 本章主要內(nèi)容 ?電磁波與電磁波譜 ?地物的光譜特性 ?大氣和環(huán)境對(duì)遙感的影響 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 第一節(jié) 電磁波與電磁波譜 ?電磁波及其特性 ?電磁波譜 ?電磁輻射源 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 一、電磁波及其特性 1. 波的概念： 波是振動(dòng)在空間的傳播。 2. 機(jī)械波： 聲波、水波和地震波 3. 電磁波 （ ElectroMagic Spectrum ) 由振源發(fā)出的電磁振蕩在空氣中傳播。 演示 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 4. 電磁波 是通過電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間相互聯(lián)系傳播的：原理 5. 電磁輻射 :這種電磁能量的傳遞過程（包括輻射、吸收、反射和透射）稱為電磁輻射。 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 6. 電磁波的特性 1) 電磁波是橫波 2) 在真空中以光速傳播 3) 電磁波具有 波粒二象性： 電磁波在傳播過程中，主要表現(xiàn)為波動(dòng)性；在與物質(zhì)相互作用時(shí)，主要表現(xiàn)為粒子性，這就是電磁波的波粒二象性。 ? 波動(dòng)性：電磁波是以波動(dòng)的形式在空間傳播的，因此具有波動(dòng)性 ? 粒子性：它是由密集的光子微粒組成的，電磁輻射的實(shí)質(zhì)是光子微粒的有 規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。電磁波的粒子性，使得電磁輻射的能量具有統(tǒng)計(jì)性 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 ? 波粒二象性的程度與電磁波的波長(zhǎng)有關(guān)：波長(zhǎng)愈短，輻射的粒子性愈明顯；波長(zhǎng)愈長(zhǎng)，輻射的波動(dòng)特性愈明顯。 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 二、電磁波譜 1. 電磁波譜 ： 將各種電磁波在真空中的波長(zhǎng)按其長(zhǎng)短，依次排列制成的圖表。 在電磁波譜中，波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是無線電波，其按波長(zhǎng)可分為長(zhǎng)波、中波、短波和微波。波長(zhǎng)最短的是 γ射線 電磁波的波長(zhǎng)不同，是因?yàn)楫a(chǎn)生它的波源不同。 遙感常用的電磁波波段的特性 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 The Electromagic Spectrum More than meets the eye! 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 Examples from Space! 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 Wavelength ? The distance from one wave crest to the next ? Radio waves have longest wavelength and Gamma rays have shortest! 遙感原理 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 Wavelength Units ? Meters (like on last slide and in book, p. 613) ? More monly in nanometers (1 nm = 109 meters) ? Angstroms still used ? Named for Swedish Astronomer who first named these wavelengths ? 1 nanometer = 10 Ao 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 ? Speed of light = wavelength (l) x frequency = 3 x 108 m/s in vacuum ? Wavenumber = 1/ wavelength ( cm1) ? Frequency in GHz (1 Hz = sec –1) Language of the Energy Cycle: The Electromagic Spectrum Energy Wavelength l 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 Solar Spectrum = Shortwave spectrum =visible spectrum: Sun at 6000K。 peak emission at mm 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 CO2 H2O O3 Terrestrial Spectrum = Longwave Spectrum = Infrared Spectrum = Thermal Spectrum: Sahara Desert on Nimbus 4 Satellite Theoretical Planck curves: Earth ~300K, peak emission ~15 mm 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院 Earth Spectrum Ining from Sun: High energy, short wavelength Outgoing from Earth Low energy Long wavelength mm 10 mm 20 mm 煙臺(tái)師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院
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