第二章电磁波谱学习教案

1、会计学1第二章电磁波谱第二章电磁波谱第一页，共71页。第1页/共71页第二页，共71页。第2页/共71页第三页，共71页。(1)射线射线(shxin)放射性元素蜕变时产生放射性元素蜕变时产生从从10-1110-4纳米纳米能量很高，能穿透非常稠密的物质能量很高，能穿透非常稠密的物质第3页/共71页第四页，共71页。第4页/共71页第五页，共71页。第5页/共71页第六页，共71页。第6页/共71页第七页，共71页。n(7)无线电波大于无线电波大于300mm第7页/共71页第八页，共71页。第8页/共71页第九页，共71页。第9页/共71页第十页，共71页。第10页/共71页第十一页，共71页。第

2、11页/共71页第十二页，共71页。第12页/共71页第十三页，共71页。第13页/共71页第十四页，共71页。第14页/共71页第十五页，共71页。第15页/共71页第十六页，共71页。第16页/共71页第十七页，共71页。第17页/共71页第十八页，共71页。第18页/共71页第十九页，共71页。第19页/共71页第二十页，共71页。第20页/共71页第二十一页，共71页。第21页/共71页第二十二页，共71页。第22页/共71页第二十三页，共71页。第23页/共71页第二十四页，共71页。第24页/共71页第二十五页，共71页。dd Fd S2/w m第25页/共71页第二十六页，共71

3、页。能量。能量。第26页/共71页第二十七页，共71页。吸吸收收率率反反射射率率透透过过率率第27页/共71页第二十八页，共71页。NoImage黑MM第28页/共71页第二十九页，共71页。enh-34663 10hJs.式式 中中h 称为称为(chn wi)普朗克常数普朗克常数振子在辐射或吸收能量振子在辐射或吸收能量 时，从一个状态时，从一个状态(zhungti)跃迁跃迁到另一个状态到另一个状态(zhungti)。 在能量子假说基础上，普朗克得到了黑在能量子假说基础上，普朗克得到了黑体辐射公式：体辐射公式： 对于对于(duy)频率为频率为的谐振子最小能量为的谐振子最小能量为 绝对黑体的辐射

4、定律绝对黑体的辐射定律第29页/共71页第三十页，共71页。BhckTMhcetlllpl(, ) -25121这一公式称为普朗克公式这一公式称为普朗克公式,它和实验它和实验(shyn)符合得很好。符合得很好。c 光速(un s)k 玻尔兹曼恒量(hngling)e 自然对数的底自然对数的底 第30页/共71页第三十一页，共71页。B曲线下的面积曲线下的面积(min j)等于绝对黑体在一等于绝对黑体在一定温度定温度(wnd)下的辐射出射度下的辐射出射度即：即：BBMMTTd( )( )ll由实验及理论由实验及理论(lln)都可以得到都可以得到BMTT()s4斯忒藩斯忒藩玻尔兹曼定律玻尔兹曼定律

5、()TMB()TMs=5.67108+w.mK2.4 推导一推导一 斯忒藩（斯忒藩（Stefan)玻尔兹曼定律玻尔兹曼定律0第31页/共71页第三十二页，共71页。度称为度称为“亮温亮温”第32页/共71页第三十三页，共71页。第33页/共71页第三十四页，共71页。第34页/共71页第三十五页，共71页。第35页/共71页第三十六页，共71页。第36页/共71页第三十七页，共71页。Tmb=第37页/共71页第三十八页，共71页。K标标 标标各种温度下黑体的光谱各种温度下黑体的光谱(gungp)发射辐照度发射辐照度第38页/共71页第三十九页，共71页。第39页/共71页第四十页，共71页。

6、n太阳离地球的平均距离为太阳离地球的平均距离为1.495108公里公里第40页/共71页第四十一页，共71页。第41页/共71页第四十二页，共71页。第42页/共71页第四十三页，共71页。第43页/共71页第四十四页，共71页。第44页/共71页第四十五页，共71页。第45页/共71页第四十六页，共71页。第46页/共71页第四十七页，共71页。第47页/共71页第四十八页，共71页。大气大气(dq)对太阳辐射的吸收对太阳辐射的吸收作用作用地地 面面高层大气高层大气平流层平流层对流层对流层臭氧臭氧(chuyng)大量吸大量吸收紫外线收紫外线二氧化碳、水汽二氧化碳、水汽(shu q)吸收红外线

7、吸收红外线特点：选择性吸收特点：选择性吸收。大气对太阳辐射大气对太阳辐射中能量最强的可中能量最强的可见光吸收得很少见光吸收得很少，大部分，大部分 可见光可见光能够透过大气到能够透过大气到达地面达地面第48页/共71页第四十九页，共71页。第49页/共71页第五十页，共71页。大气大气(dq)的吸收作用的吸收作用氧气：小于0.2 m；0.155为峰值。高空遥感很少使用紫外波段的原因。臭氧：数量极少，但吸收很强。两个吸收带；对航空遥感影响不大。水汽：吸收太阳辐射能量最强的介质。到处都是吸收带。主要的吸收带处在红外和可见光的红光部分。因此，水汽对红外遥感有极大的影响。二氧化碳：量少；吸收作用(zuy

8、ng)主要在红外区内。可以忽略不计。第50页/共71页第五十一页，共71页。大气对太阳辐射的反射大气对太阳辐射的反射(fnsh)作用：作用：参与参与 的大气的大气(dq)成分：成分：特点特点(tdin)：大气对太阳辐射的散射作用：大气对太阳辐射的散射作用：参与的大气成分：参与的大气成分：云层、尘埃云层、尘埃无选择性无选择性空气分子和气溶胶粒子空气分子和气溶胶粒子特点：特点：具有选择性具有选择性第51页/共71页第五十二页，共71页。第52页/共71页第五十三页，共71页。大气大气(dq)的散射作用的散射作用 散射作用：太阳辐射在长波过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开。改变了电磁

9、波的传播方向；干扰传感器的接收；降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判读。 大气散射集中在太阳辐射能量最强的可见光区。因此，散射是太阳辐射衰减的主要(zhyo)原因。第53页/共71页第五十四页，共71页。三种三种(sn zhn)散射作用散射作用1.瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。2.散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。紫外线是红光散射的30倍，0.4微米的蓝光是4微米红外线散射的1万倍。3.瑞利散射对可见光的影响较大(jio d)，对红外辐射的影响很小，对微波的影响可以不计。4.多波段中不使用蓝紫光的原因：第54页/共71

10、页第五十五页，共71页。第55页/共71页第五十六页，共71页。2.米氏散射：当微粒(wil)的直径与辐射波长差不多时的大气散射。3.云、雾的粒子大小与红外线的波长接近，所以云雾对对红外线的米氏散射不可忽视。4.无选择性散射：当微粒(wil)的直径比辐射波长大得多时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。5.水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶常常产生非选择性散射。6.云雾为什么通常呈现白色？第56页/共71页第五十七页，共71页。第57页/共71页第五十八页，共71页。第58页/共71页第五十九页，共71页。第59页/共71页第六十页，共71页。第60页/共71页第六十一页，共71页。第61页/共71页第六十二页，共71页。第62页/共71页第六十三页，共71页