電磁波及電磁波譜ppt課件(已修改)
2025-05-11 03:15 本頁面
【正文】 第二章電磁波及電磁波譜 概述 電磁波 1）電磁波 交互變化的電場和磁場在空間的傳播。 2）電磁波的特性 （ 1）波動性： ①是橫波，具有波長、頻率（周期）、振幅、相位、角頻率等參數(shù)。 ② 電磁波的波動性形成光的干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象。 （ 2）粒子性：光電效應(yīng)：光子作為一種基本粒子，具有能量和動量。 能量： 動量： fc??? sin ( 2 )A t k? ? ? ?? ? ?E hv?/Ph ?? 電磁波譜 1）電磁波譜 按電磁波的波長的大小，依次排列畫成圖表，這個(gè)圖表叫做電磁波譜。 2）電磁波譜序列 按波長遞增的序列依次為： γ射線 — X射線 — 紫外線 — 可見光 — 紅外線 — 微波 — 無線電波。 電磁波譜 電磁波譜 近紅外 ： ，中紅外： 36μm，遠(yuǎn)紅外：615μm，超遠(yuǎn)紅外： 151000μm。 任何溫度高于絕對零度 (即 ℃ )的物體都能產(chǎn)生紅外輻射，例如太陽、大地、云霧、冰塊、建筑物、車輛等，由于其內(nèi)部分子熱運(yùn)動的結(jié)果，都會產(chǎn)生紅外輻射。 人眼卻無能感知紅外輻射。 微波 ：波長在 1mm1m的波段范圍內(nèi)。該范圍內(nèi)可再分為：毫米波、厘米波、分米波。用特定的字母表示， 如 Ka， K， Ku， X， C， S， L，P。 電磁波傳播的基本性質(zhì) 1）電磁波的疊加 電磁波的獨(dú)立傳播原理：數(shù)列波在傳播過程中，相遇后仍能保持它們各自原有的特性（頻率、波長、振幅、振動方向等）不變。 電磁波可以用無窮個(gè)正弦波疊加構(gòu)成，每個(gè)正弦波有它自己的振幅、頻率和相位。 電磁波的基本性質(zhì) 2）干涉 定義：頻率、振動方向、相位相同或相位差恒定的兩（或數(shù)）列波相遇時(shí)，合成波某些地方振動始終加強(qiáng)，另一些地方振動始終減弱的現(xiàn)象。 干涉的條件：電磁波必須是單色波。例如：激光，雷達(dá)。 優(yōu)點(diǎn)：能量增大，使圖像清晰，方向性強(qiáng)。 缺點(diǎn)：同一物質(zhì)，表現(xiàn)性質(zhì)不同。 電磁波的基本性質(zhì) 3）衍射 定義：電磁波在傳播過程中遇到障礙物時(shí)，其傳播方向發(fā)生改變，能夠繞過障礙物的邊緣繼續(xù)前進(jìn)，這種現(xiàn)象稱為電磁波的衍射。 主要用于傳感器的設(shè)計(jì)和提高圖像分辨率。 （ 1）發(fā)生衍射時(shí)，電磁輻射通量的數(shù)量、質(zhì)量、方向發(fā)生變化，測量結(jié)果不準(zhǔn)，對目標(biāo)解譯帶來困難。 （ 2）影響遙感所用儀器的分辨能力。 （ θ：最小分辨角， λ：波長， D：儀器孔徑） （ 3）縮小陰影區(qū)域。 0 1 .2 2 D?? ? 電磁波的基本性質(zhì) 4）極化（偏振） 定義： 當(dāng)電磁波在空間傳播時(shí)，其電場強(qiáng)度矢量振動方向的瞬時(shí)取向，這種現(xiàn)象稱為的極化（偏振）。 表示：通常用電場強(qiáng)度矢量端點(diǎn)隨著時(shí)間在空間描繪出的軌跡來表示電磁波的極化。 分類 (根據(jù)軌跡 )：平面極化（線極化）、圓極化、橢圓極化。 電磁波的基本性質(zhì) 平面極化（也稱線極化）：電磁波的極化方向保持在固定的方向上的極化。 水平極化和垂直極化都是平面極化的特例。 平面極化方式分為： （ 1） 垂直（ V）極化 ：極化面與地面垂直的極化。 （ 2） 水平（ H）極化 ：極化面與地面平行的極化。 電磁波的基本性質(zhì) 極化的組合類型： HH極化 ：發(fā)射波為水平極化，接收回波為水平極化； VV極化 ：發(fā)射波為垂直極化，接收回波為垂直極化。
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