遙感原理與方法第2章 電磁輻射及物體的波譜特性

1、目錄第2章電磁輻射及物體的波譜特性電磁輻射及物體的波譜特性....................................12.12.1電磁輻射電磁輻射......................................................................................12.1.1電磁輻射的本質(zhì).........................................

2、.................................................................12.1.2電磁波譜......................................................................................................................32.1.3電磁輻射的產(chǎn)生..............

3、............................................................................................72.1.4電磁輻射的基本性質(zhì)..................................................................................................92.22.2電磁輻射與物體的

4、相互作用電磁輻射與物體的相互作用....................................................12122.2.1電磁輻射的反射........................................................................................................122.2.2電磁輻射的發(fā)射..................

5、......................................................................................142.2.3物體的波譜特性........................................................................................................182.32.3電磁輻射的大氣傳

6、輸電磁輻射的大氣傳輸................................................................24242.3.1地球大氣概況............................................................................................................242.3.2大氣傳輸特性..........

7、..................................................................................................252.3.3大氣透射和大氣窗口................................................................................................272xEtHc??

8、?????xHtEc???????式中ε為介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)，μ為相對(duì)磁導(dǎo)率，c為真空中的光速。表征波動(dòng)的主要物理量是波長(zhǎng)λ，周期Ｔ，頻率ν、振幅Ａ，波數(shù)Ｎ，圓波數(shù)k和角頻率ω，以及波速υ，初相位θ，ψ是波函數(shù)，這些參數(shù)之間的關(guān)系為：ν＝ω＝＝２πν，Ｎ＝T1T?2?1υ＝＝＝λν，k＝＝２πＮ??CT???2ψ＝Asin[(ωt－kx)＋θ]2電磁輻射的粒子性電磁輻射的波動(dòng)學(xué)說(shuō)，在解釋電磁輻射的一些現(xiàn)象時(shí)，如電磁輻射能在真空中的傳播，光

9、電效應(yīng)等遇到困難。近代物理學(xué)研究證明：電磁輻射本身是一種很小的物質(zhì)微粒，電磁輻射過(guò)程就是具有質(zhì)量的粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，這種運(yùn)動(dòng)在時(shí)空上是一種不連續(xù)的隨機(jī)性運(yùn)動(dòng)，它攜帶一定的能量。也就是說(shuō)，這些微粒不能連續(xù)地吸收或發(fā)射輻射能，只能不連續(xù)地一份份地吸收或發(fā)射，這種情況叫做能量的量子化。量子化的最小單位是光子，光子具有一定的能量和動(dòng)量，而能量與動(dòng)量都是粒子的屬性，能量分布的量子化是粒子的基本特征。因此，光子也是一種基本粒子。實(shí)驗(yàn)證明，光子的能量與

10、其頻率成正比，即Ｅ＝ｈν(23ａ)光子動(dòng)量與其波長(zhǎng)成反比，即Ｐ＝h／λ（23ｂ）Ｅ、Ｐ分別為光子的能量和動(dòng)量，ｈ＝6.62510－２７爾格?秒，稱(chēng)為普朗克常數(shù)。3波粒二象性的關(guān)系電磁輻射的波動(dòng)性與粒子性是對(duì)立統(tǒng)一的，從(23ａ)，(23ｂ)兩式中可以看出能量Ｅ、動(dòng)量Ｐ是粒子的屬性，可表征粒子性；而頻率γ，波長(zhǎng)λ是波的屬性，可表征波動(dòng)性，兩者通過(guò)普朗克常數(shù)ｈ聯(lián)系了起來(lái)。從波動(dòng)性來(lái)看，電磁輻射在某時(shí)空的強(qiáng)度Ⅰ和波振幅的平方成正比，比例常數(shù)為