第一章-遥的感原理与方法-第一章课件.pdf
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《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
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