第一章-遥的感原理与方法-第一章课件.pdf

《遥感原理与方法B》 第一章 遥感原理 中国科学院大学 姜小光 2012年9月17日 主要内容 （一）电磁辐射原理 一、基本概念 二、电磁辐射定律 （二）电磁波的传输与相互作用 一、能源—太阳辐射与地球辐射 二、电磁波与大气层的相互作用 三、电磁波与地表的相互作用 第1章 遥感原理 （一）电磁辐射原理 一、基本概念 1 、电磁场 电磁波 电磁辐射的概念 2 、电磁波的波粒二象性 3 、电磁辐射的度量 电磁场 假设在空间某处有一个电磁振源 （电磁辐射源）， 则在它的周围便有交变的电流或电场(它是由变速运动 的带电粒子引起的)。这一交变电场周围将激发起交变 的磁场 （它是由强弱变化的电流引起的），而交变磁场 周围又激起交变电场……。这种变化的电场和磁场 相互激发交替产生，形成 电磁场。 * 电磁场具有能量 电磁波 电磁振源发出的电磁振荡在空间的传播，就是 电磁波。 电磁波是一种 伴随变化的电场和 λ 磁场的横波 （振动 h 电磁振源 方向与波的传播方向 传播方向 垂直 ），其传播方 向与交变的电场、 磁场三者互相垂直。 E : 电场、H : 磁场、λ : 波长、h : 振幅 * 电磁振荡会产生不同波长、频率和能量的电磁波。 电磁波在介质中的传播速度 V 为： C V  1  1   8 C 为光速3 ×10 米/秒，ε为介电常数、μ 为磁导率。 • 在真空中 （ε=1、μ=1） 电磁波以光速传播V = C ； • 在介质中 （ε≥1、μ≥1） 电磁波的传播速度 V ＜C 。 电磁辐射 电磁辐射 是电磁波传递能量的过程，是能量 的一种动态形式，只有当它与物质相互作用 （包 括发射、吸收、反射、透射）时，才表现出来。 电磁波的传输及电磁现象的基本规律，可以 通过麦克斯韦 （Maxwell ）方程式来推导和描述。 麦克斯韦方程 —— 电磁现象基本规律的数学表达式 对线性各向同性介质，基本 Maxwell 方程的 物理量之间的关系为： 微分形式为： J.C. Maxwell 1831～1879 英国 D =εE 、B =μH 、J =σE D 4 