(定量遙感課件）電磁波與電磁輻射的基礎知識

1、( (定量遙感課件）定量遙感課件）電磁波與電磁輻電磁波與電磁輻射的基礎知識射的基礎知識11/11黑體遙感探測離不開輻射源遙感探測離不開輻射源, 但是由于現(xiàn)實世界輻射源的復雜但是由于現(xiàn)實世界輻射源的復雜性性, 研究時要借助理想模型研究時要借助理想模型, 然后再根據(jù)實際情況做修正然后再根據(jù)實際情況做修正或近似。或近似。絕對黑體就是研究輻射規(guī)律的理想模型。絕對黑體就是研究輻射規(guī)律的理想模型。能能夠夠完完全全吸吸收收任任何何波波長長入入射射能能量量的的物物體體。對對于于黑黑體體),(Ta 1, ),(Tr 0黑黑體體是是一一種種理理想想模模型型。絕對黑體的輻射光譜對于研究一切物體的輻射規(guī)律具有根本的意

2、義絕對黑體的輻射光譜對于研究一切物體的輻射規(guī)律具有根本的意義。1900年普朗克引進量子概念，將輻射當做不連續(xù)的量子發(fā)射，成功地從理論上得出了與實驗精確符合的絕對黑體輻射出射度隨波長的分布函數(shù)。 分譜輻射通量密度，單位（ ）； 波長，單位m；h普朗克常數(shù)=6.625610-34Js；c 光速3108 m/s；k玻耳茲曼常數(shù)=1.3810-23 J / K；T絕對溫度K。T,E,12mmWEc hEceTchk TcT,()()2112511512當當波波長長大大于于 1mm 時時，普普朗朗克克定定律律可可以以近近似似為為42),(kTcTMb瑞利瑞利-琴斯定律琴斯定律8（3） 維恩位移定律維恩位

3、移定律 1893年維恩從熱力學理論導出黑體輻射光譜的極大值對應的波長，溫度愈高，峰值波長愈小。max,.bTbmK28978太陽、火點、地表？下表列出了不同溫度所對應的峰值波長下表列出了不同溫度所對應的峰值波長max)(KT30050010002000300040005000600070008 0 009.665.762.881.440.960.720.580.480.410.36（4）基爾霍夫定律 通過觀察人們發(fā)現(xiàn)吸收率高的物質，發(fā)射本領要強，例如一塊白底黑花交瓷片，把它加溫到一定程度，原來黑色花紋處有更強的射擊輻射，不同溫度下物體的吸收率與出射度之間沒有確定的數(shù)量關系，但是在同一溫度下，它

4、們之間嚴格成成正比例關系，這個規(guī)律稱之為基爾霍夫定律。基爾霍夫定律可表述為： 在一定的溫度下，任何物體的輻射出射 與其吸收率 的比值是一個普適函數(shù) , 只是溫度、波長的函數(shù)，與物體的性質無關: 基爾霍夫定律表明：任何物體的輻射出射度和其吸收率之比都等于同一溫度下的黑體輻射出射度, 吸收率大的，其放射能力就強。黑體的吸收率等于1，其放射能力最大。我們只要知道一物體的吸收光譜，其輻射光譜也就立刻可以確定。 通常我們把物體的輻射出射度與相同溫度下黑體的輻射出射度的比值，稱作物體的比輻射率比輻射率 ，比輻射率等于吸收率,是物體發(fā)射本領的表征。FT,AT,FAETTT,( , )ET( , )ET( , ),( , )TTFET01黑體灰體選擇性輻射體比比輻輻射射率率M單單色色輻輻射射度度灰灰體體：大大地地（巖巖石石、土土壤壤）選選擇擇性性輻輻射射體體：大大多多數(shù)數(shù)金金屬屬雪雪：可可見見光光輻輻射射率率低低 紅紅外外(10.5 m)輻輻射射率率高高（0.85）ir 8cosh8coshirt),(),(00dEdLf 1dE/dMdEdLfdLTd