电磁波与电磁波谱电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
它们由振动的电荷粒子产生，并能够在真空中传播。
电磁波具有许多不同的频率和波长范围，构成了所谓的电磁波谱。
一、电磁波谱的概述电磁波谱是将电磁波按照其频率或波长进行分类的一种方式。
根据频率从低到高的顺序，电磁波谱可分为以下几个区域：1. 无线电波区域：无线电波是电磁波谱中频率最低的部分，波长长达数千米到几厘米。
它们广泛应用于通信、广播和雷达等领域。
2. 微波区域：微波波段的频率介于无线电波和红外线之间，波长在数厘米到一毫米之间。
微波在雷达、通信和微波炉等方面有着重要应用。
3. 可见光区域：可见光区域是人眼可以看到的光谱范围。
它的频率、波长介于微波和紫外线之间。
可见光的颜色从红色到紫色不等，分别对应着不同的频率和波长。
4. 紫外线区域：紫外线频率高于可见光，波长介于几纳米到四百纳米之间。
紫外线在杀菌、紫外线灯、紫外线检测等方面被广泛应用。
5. X射线区域：X射线的频率和能量比紫外线更高，波长介于十纳米到十皮米之间。
X射线在医学影像学和材料科学等领域具有重要的应用。
6. γ射线区域：γ射线是电磁波谱中频率最高、波长最短的一部分，它们具有很高的能量和穿透力。
γ射线在核医学、辐射治疗和核物理研究中起着重要作用。
二、电磁波谱的应用电磁波谱中的每个区域都有其独特的特性和应用。
以下是一些常见的应用示例：1. 无线通信：无线电波和微波波段被广泛应用于无线通信技术，包括无线电广播、移动通信、卫星通信和无线局域网等。
2. 辐射治疗：X射线和γ射线在医学中用于癌症的辐射治疗，能够杀死癌细胞和阻止其生长。
3. 显微镜技术：紫外线和可见光在显微镜中有着重要应用，使得科学家和研究人员能够观察微小的生物和物质结构。
4. 光谱分析：可见光和红外线被用于分析材料的化学成分和结构，例如红外光谱和质谱分析。
5. 导航和雷达：无线电波和微波广泛应用于导航系统和雷达技术，如航空导航、卫星导航和气象雷达等。
第二章遥感物理基础遥感技术是建立在物体电磁波辐射理论基础上的。
由于不同物体具有各自的电磁波反射或辐射特性，才可能应用遥感技术探测和研究远距离的物体。
理解并掌握地物的电磁波发射、反射、散射特性，电磁波的传输特性，大气层对电磁波传播的影响是正确解释遥感数据的基础。
本章重点是掌握可见光近红外、热红外和微波遥感机理，以及地物波谱特征。
图2-1第一节电磁波与电磁波谱2.1.1 电磁波与电磁波谱1. 电磁波一个简单的偶极振子的电路，电流在导线中往复震荡，两端出现正负交替的等量异种电荷，类似电视台的天线，不断向外辐射能量，同时在电路中不断的补充能量，以维持偶极振子的稳定振荡。
当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播，这就是电磁波。
2. 电磁辐射电磁场在空间的直接传播称为电磁辐射。
1887 年德国物理学家赫兹由两个带电小球的火花放电实验，证实了电磁场在空间的直接传播，验证了电磁辐射的存在。
装载在遥感平台上的遥感器系统，接收来自地表、地球大气物质的电磁辐射，经过成像仪器，形成遥感影像。
3. 电磁波谱γ射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波（微波、短波、中波、长波和超长波等）在真空中按照波长或频率递增或递减顺序排列，构成了电磁波谱。
目前遥感技术中通常采用的电磁波位于可见光、红外和微波波谱区间。
可见光区间辐射源于原子、分子中的外层电子跃迁。
红外辐射则产生于分子的振动和转动能级跃迁。
无线电波是由电容、电感组成的振荡回路产生电磁辐射，通过偶极子天线向空间发射。
微波由于振荡频率较高，用谐振腔及波导管激励与传输，通过微波天线向空间发射。
由于它们的波长或频率不同，不同电磁波又表现出各自的特性和特点。
可见光、红外和微波遥感，就是利用不同电磁波的特性。
电磁波与地物相互作用特点与过程，是遥感成像机理探讨的主要内容。
图2-2电磁辐射的性质4. 电磁辐射的性质电磁辐射在传播过程中具有波动性和量子性两重特性。
