电磁波及电磁波谱.pptx
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电磁波及电磁波谱.pptx
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电磁波及电磁波谱电磁波及电磁波谱主讲教师:
刘丹丹内容主要1电磁波电磁波2电磁波的特点电磁波的特点3电磁波谱电磁波谱电磁波电磁波1根据麦克斯韦电磁场理论根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场能够在它的周围引起变变化的电场能够在它的周围引起变化的磁场,这个变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化化的磁场,这个变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场电场,并在更远的区域内引起新的变化磁场,这种变化的电场并在更远的区域内引起新的变化磁场,这种变化的电场和磁场交替产生,以有限的速度由近及远在空间内传播的过和磁场交替产生,以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。
程称为电磁波。
电场ElectricField磁场MagneticField波长Wavelength传播方向PropagationDirectionXXZZ偏振面PlaneofPolarization振幅Amplitude电磁波的特点电磁波的特点电磁波的特点电磁波的特点电磁波是横波,在传播过程中,遵循波的反射、折射、衍射、电磁波是横波,在传播过程中,遵循波的反射、折射、衍射、电磁波是横波,在传播过程中,遵循波的反射、折射、衍射、电磁波是横波,在传播过程中,遵循波的反射、折射、衍射、散射、干涉、吸收等传播规律。
散射、干涉、吸收等传播规律。
散射、干涉、吸收等传播规律。
散射、干涉、吸收等传播规律。
电磁波是横波电磁波是横波电磁波是横波电磁波是横波在真空中以在真空中以在真空中以在真空中以光速传播光速传播光速传播光速传播2电磁波满足方程:
电磁波满足方程:
电磁波满足方程:
电磁波满足方程:
f.=c(f.=c(波动性波动性波动性波动性)E=h.f)E=h.f(粒子性)(粒子性)(粒子性)(粒子性)具有波粒二象性具有波粒二象性具有波粒二象性具有波粒二象性麦克斯韦麦克斯韦(1831-1831-18791879)普朗克普朗克(1858-1858-19471947)爱因斯坦爱因斯坦(1879-1879-19551955)电磁波具有电磁波具有电磁波具有电磁波具有波粒二象性:
波粒二象性:
波粒二象性:
波粒二象性:
电磁波在传播过程中,主要表现为波电磁波在传播过程中,主要表现为波电磁波在传播过程中,主要表现为波电磁波在传播过程中,主要表现为波动性;与物质相互作用时,主要表现为粒子性。
波粒二象性的动性;与物质相互作用时,主要表现为粒子性。
波粒二象性的动性;与物质相互作用时,主要表现为粒子性。
波粒二象性的动性;与物质相互作用时,主要表现为粒子性。
波粒二象性的程度与电磁波的波长有关:
波长愈短,辐射的粒子性愈明显;程度与电磁波的波长有关:
波长愈短,辐射的粒子性愈明显;程度与电磁波的波长有关:
波长愈短,辐射的粒子性愈明显;程度与电磁波的波长有关:
波长愈短,辐射的粒子性愈明显;波长愈长,辐射的波动特性愈明显。
波长愈长,辐射的波动特性愈明显。
波长愈长,辐射的波动特性愈明显。
波长愈长,辐射的波动特性愈明显。
粒子性粒子性把电磁波作为粒子对待时,能量把电磁波作为粒子对待时,能量:
E=hf波长越短,波长越短,能量越大,能量越大,粒子性越强,粒子性越强,直线性越强直线性越强。
电磁波的特点电磁波的特点电磁波的特点电磁波的特点电磁波是横波,在传播过程中,遵循波的反射、折射、衍射、电磁波是横波,在传播过程中,遵循波的反射、折射、衍射、电磁波是横波,在传播过程中,遵循波的反射、折射、衍射、电磁波是横波,在传播过程中,遵循波的反射、折射、衍射、散射、干涉、吸收等传播规律。
散射、干涉、吸收等传播规律。
散射、干涉、吸收等传播规律。
散射、干涉、吸收等传播规律。
电磁波电磁波电磁波电磁波具有具有具有具有波粒二象性波粒二象性波粒二象性波粒二象性波动性波动性波动性波动性粒子性粒子性粒子性粒子性干涉干涉干涉干涉衍射衍射衍射衍射偏振偏振偏振偏振光子光子光子光子(photon)/(photon)/量子量子量子量子电磁波是横波电磁波是横波电磁波是横波电磁波是横波在真空中以在真空中以在真空中以在真空中以光速传播光速传播光速传播光速传播光的干涉和衍射光的干涉和衍射(ThomasYoung,1803)(ThomasYoung,1803)2电磁波谱为了便于比较电磁辐射的内部差异和描述,按照它们的波长(频率)大小,依次排列画成图表,这个图表就叫做电磁波谱。
3伦琴射线(伦琴射线(XX射线)是一射线)是一种波长比紫外线更短的不可见光。
种波长比紫外线更短的不可见光。
0.03-30.03-3纳米。
有较强的穿透能力。
纳米。
有较强的穿透能力。
比伦琴射线还短的那就是比伦琴射线还短的那就是射线。
射线。
伦琴射线和伦琴射线和伦琴射线和伦琴射线和射线射线射线射线X射线照射下的鱼射线照射下的鱼X射线照射下的射线照射下的手手紫外线紫外线紫外线紫外线(22)由德国物理学家里特于)由德国物理学家里特于18011801年首先发现的,一切高温物体发出的光年首先发现的,一切高温物体发出的光中,都有紫外线。
中,都有紫外线。
(11)紫外线是一种波长比紫光还短的不可)紫外线是一种波长比紫光还短的不可见光;其波长范围约见光;其波长范围约33纳米纳米-0.38m-0.38m,显著作用:
显著作用:
AA、荧光,、荧光,BB、化学作用,、化学作用,CC、杀菌消毒、杀菌消毒观察物体,照像等等,都是可见光观察物体,照像等等,都是可见光的应用。
的应用。
在电磁波中是一个很窄的波在电磁波中是一个很窄的波段,(段,(0.38-0.76m0.38-0.76m)。
)。
可见光可见光可见光可见光
(1)0.76-1000m
(1)0.76-1000m
(2)
(2)显著作用:
热作用显著作用:
热作用。
(3)(3)由英国物理学家赫谢尔于由英国物理学家赫谢尔于18001800年首先年首先发现红外线,一切物体都在不停地辐射红外发现红外线,一切物体都在不停地辐射红外线,物体温度越高,辐射红外线的本领越强。
线,物体温度越高,辐射红外线的本领越强。
红外线红外线红外线红外线(4)(4)用途用途:
红外摄影、红外遥感技术红外摄影、红外遥感技术微波微波:
波长为1mm到1m波段的无线电波。
它具有很强的穿透云雾的能力,并可用于全天候遥感。
微波波段微波波段(1mm-1m,(1mm-1m,最最常用常用1cm-1m)1cm-1m)遥感常用波段符号:
遥感常用波段符号:
遥感常用波段符号:
遥感常用波段符号:
PP:
30-100cm30-100cmL:
15-30cmL:
15-30cmS:
7.5-15cmS:
7.5-15cmC:
3.75-7.5cmC:
3.75-7.5cmX:
2.4-3.75cmX:
2.4-3.75cmKu:
1.57(1.7)-2.4cmKu:
1.57(1.7)-2.4cmK:
1.1-1.57(1.7)cmK:
1.1-1.57(1.7)cmKa:
0.75-1.1cmKa:
0.75-1.1cm电磁波谱电磁波谱电磁波谱电磁波谱不同电磁波的特点不同电磁波的特点不同电磁波的特点不同电磁波的特点1717紫外线紫外线(UV)(UV):
0.01-0.4m0.01-0.4m,碳酸盐岩分布、水面油污染。
,碳酸盐岩分布、水面油污染。
可见光可见光:
0.4-0.76m0.4-0.76m,鉴别物质特征的主要波段;是遥感最常,鉴别物质特征的主要波段;是遥感最常用的波段。
用的波段。
红外线红外线(IR)(IR):
0.76-1000m0.76-1000m。
近红外。
近红外0.76-3.0m0.76-3.0m中红外中红外3.0-6.0m3.0-6.0m;远红外;远红外6.0-15.0m6.0-15.0m;超远红外;超远红外15-1000m15-1000m。
(近红外又称光红外或反射红外;中红外和远红外又称热红外。
(近红外又称光红外或反射红外;中红外和远红外又称热红外。
微波:
微波:
1mm-1m1mm-1m。
全天候遥感;有主动与被动之分;具有穿透能力;。
全天候遥感;有主动与被动之分;具有穿透能力;发展潜力大。
发展潜力大。
电磁波谱电磁波谱遥感常用波段遥感常用波段补充:
长度单位换算1nm=10-3m=10-7cm=10-9m1m=10-3mm=10-4cm=10-6m1=110-10m
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- 电磁 波及 波谱