第二章之一 电磁波谱与电磁辐射-1
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绝对黑体的总辐射出射度随温度与温度的 4次方成 正比:
WM = σ T 4
σ: 斯蒂芬－玻尔兹曼常数，5.6697＋－0.00297） ×10－12 Wcm-2K-4
红外装置测试温度的理论根据。
黑体辐射 光谱中最 强辐射对 应的波长
λmax
λmax 与T有何关系?
黑体辐射光谱中最
强辐射的波长λmax
2. 石英的辐 射比黑体 辐射要弱
三、黑体及黑体辐射规律
（一）黑体与黑体辐射 （二）黑体辐射定律 （三）一般辐射体和基尔霍夫定律
三、黑体及黑体辐射规律
（三）一般辐射体和基尔霍夫定律 1、一般物体的发射率
发射率：实际物体的辐射通量密度(M(λ,T))与同 一温度下黑体辐射通量密度Mb(λ, T) 的比值。
9中红外（3.0—6.0μm）
9远红外（6.0—15.0μm）
9超远红外（15—1000μm）
采用热感应方式探测地物本身的辐射，白天、夜间均 可进行，为全天时遥感。
(4) 微波
波长1mm—1m, 分为：毫米波、厘米波 和分米波; 能进行全天时全天候的遥感探测 ;
对某些物质具有一定的穿透能力。
• 波长为0.01—0.4μm； • 碳酸盐岩分布探测、油污染监测； • 臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在
2000米以下。
（2） 可见光
• 遥感中最常用的波段； • 不同地物在此波段的图象易于区分。
（3） 红外线
• 波长0.7—1000μm。
9近红外（0.70—3.0μm）
中红外、远红外和 超远红外是产生热 感的原因，所以称 为热红外
2.1 电磁波谱与电磁辐射
一、电磁波与电磁波谱的概念 二、电磁辐射的度量 三、黑体及黑体辐射规律
2.1 电磁波谱和电磁辐射 （一）电磁波
一、电磁波与电磁 波谱的概念
电磁波（electromagnetic wave) ：
在真空或物质中通过电磁场的振动而传输电 磁能量的波。光波、热辐射、微波、无线电 波等都是由振源发出的电磁振荡在空间的传 播。
2.如何在前人工作的基础上进行创新
例: 已知由太阳常数推算出太阳表面的辐射出射度M＝6.284 x 107W／m2 求太阳的有效温度和太阳光谱中辐射最强波长λmax。
解；根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律 M=σT4
T=(M/ σ)-4=[(6.284 x 107 wm-2)/(5.67×10－8 Wm-2K-4) ] –4=5770K
注意:
辐照度
辐射出射度
辐射通量密度
E辐照度=d Φ / dS M辐射出射度=d Φ / dS
辐射源
被辐照物
辐照度
辐
射
出
射
度
辐射体
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量
（4）辐射强度 (radiant intensity) I
二、电磁辐射的 度量
点辐射源在某方向上单位立体角内传送的辐射通量
辐射强度
三、黑体及黑体辐射规律
（一）黑体与黑体辐射 2、黑体辐射
吸收率=发射率=1
三、黑体及黑体辐射规律
（二）黑体辐射定律 1、普朗克公式 2、斯蒂芬－玻尔兹曼定律
3、维恩位移定律
三、黑体及黑体辐射规律
（二）黑体辐射定律 1、普朗克公式
描述黑体辐射通量密度与温度、波长分布的关系。
Mλ
(λ,T )
=
2πh c2 λ5 (ehc λkT −1)
(2) 温度越高，辐 射通量密度越 大，不同温度的 曲线不相交；
(3) 随温度升高， 辐射最大值向短 波方向移动。
Mλ
(λ,T
)
=
2πh c2 λ5 (ehc λkT −1)
Mλ( λ,T)
求积分
∫ M =
∞
0 Mλ
(λ,T)dλ
M = ∫0∞ Mλ (λ,T)dλ
三、黑体及黑体辐射规律
（二）黑体辐射定律 2 .斯蒂芬－玻尔兹曼定律
图中哪个区域温度最高（低）？ 3 2 1，低温物体发射较长的电磁波。 常温（如人体300K左右，发射电磁波的峰值波长9.66μm ）
(2) 如果已知黑体的最强辐射波长,可以得到黑体的温度 针对要探测的目标，选择最佳的遥感波段和传感器。
两点启示：
1. 普朗克公式求积分得到斯蒂芬－ 玻尔兹曼定律，而由普朗克公式求 微分则得到维恩位移定律
一般辐射体通量密度与波长的关系
三、黑体及黑体辐射规律
（三）一般辐射体和基尔霍夫定律
2、基尔霍夫定律
给定温度下，任何物体的辐射出射度M与吸收率 α 之比是常数，即等于同温度下黑体的辐照度。
M1/α1= M2/α2= M0 / α0 =I0 α0=1
根据基尔霍夫定律可得:
发射率等于吸收率。好的吸收体也是好的发射体，如 果不吸收某些波长的电磁波，也不发射该波长的电磁 波； 实际物体的辐射出射度 M 只与物体辐射的波长以及物 体的温度有关,而与物体的性质无关； 已知物体的吸收率便可以求得物体的辐射出射度 ,即: M/α= M0 / α0 → M= M0 · α
Sr）
A
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量 ( 5）辐射亮度(L)-面辐射源的辐射特征
二、电磁辐射的 度量
L
=
dΩ ⋅
dΦ ds ⋅ cosθ
Φ
Φ Ω
朗伯源 ：辐射亮度与θ角无关的
θ2 Ω
辐射源。
θ1
近似朗伯源: 粗糙表面, 涂
有氧化镁表面,太阳。
A
理想朗伯源：绝对黑体
例: 在地球上测得的地球的平均辐照度为I=1.4 x 103W/m2,设太 阳到地球的平均距离约为1.5 x1011m.试求太阳的总辐射能量.（思 考题3）
根据基尔霍夫定律,M/ α=M0/ α0 , 求出该物体的总辐 射: M= αM0=0.7 x 5.67×104 W/m2 =3.97 x 104 W/m2
本节重点
z电磁波谱的概念 z波的四要素与遥感信息的对应关系 z辐照度与辐射出射度的概念 z黑体的概念及其性质 z比辐射率的概念 z斯蒂芬－玻尔兹曼定律 ,维恩位移定律 ,基尔 霍夫定律的实质及其应用
h: 普朗克常数6.6260755*10-34 W·s2 k: 玻尔兹曼常数，k=1.380658*10-23 W·s·K-1 c: 光速; λ: 波长（μm）; T: 绝对温度（K）
Mλ
(λ,T )
=
2πh c2 λ5 (ehc λkT −1)
h: 普朗克常数6.6260755*10-34 W·s2
I=d Φ / dΩ
点辐射源
单位:瓦/球面度（W/Sr）
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量 ( 5）辐射亮度(L)-面辐射源的辐射特征
二、电磁辐射的 度量
面辐射源在某一方向单位投影
Φ
表面单位立体角内的辐射通量.
L = dΦ dΩ ⋅ ds ⋅ cosθ
Φ Ω
θ2
Ω
θ1
单位:瓦 / 米²•球面度（W/m² •
二、电磁辐射的 度量
（1）辐射通量 (radiant flux) Φ
在单位时间内通过某一面积的辐射能量称为 辐射通量：
Φ=dW/ dt
单位:瓦特=焦耳/秒（W=J/S）
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量
（2）辐射通量密度(E)
二、电磁辐射的 度量
单位时间通过单位面积的辐射能量, 单位为W/m2 E=dΦ/dS
2.1 电磁波谱和电磁辐射
1. 电磁波的特点
一、电磁波与电磁 波谱的概念
不需要传播介质 横波 波动性与粒子性 波的干涉、衍射和偏振 多谱勒效应
2.1 电磁波谱和电磁辐射
一、电磁波与电磁 波谱的概念
2、电磁波的四要素和遥感意义
频率（或波长）:地物类别、颜色 传播方向：地物的空间分布 振幅：地物的颜色与空间分布 偏振面：地物的表面结构与形状
∫ 总辐射能量= ds ⋅ I
∫ ds = 4π r 2
日地平均距离 r
总辐射能量=4πr2 x I
=4x3.14x(1.5x1011)2x1.4x103 ≈ 3.96x1026w
2.1 电磁波谱与电磁辐射
一、电磁波与电磁波谱的概念 二、电磁辐射的度量 三、黑体及黑体辐射规律
2.1 电磁波谱和电磁辐射
例：如果某一辐射体，没有显 著的选择吸收，吸收率虽然小 于1，但基本不随波长变化， 称这种辐射体为灰体。一般的 金属材料都可近似看作灰体。 已知氧化的铜表面温度为 1000K，吸收系数为0.7，求 此时该物体的总辐射出射度M。
解题思路: 先求出相同温度下黑体的辐射出射度,再利用基 尔霍夫定律求解
根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律，1000K的黑体总辐射为 M0=σT4= 5.67×10－8 wm-2K-4（1000)4K4 = 5.67×104 W/m2
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量
（3）辐照度与辐射出射度
二、电磁辐射的 度量
z 辐照度( I ): 被辐射的物体表面单位面积上的辐 射通量(接收的辐射),单位为W/m2 I=dΦ/dS
z 辐射出射度(M):辐射源物体表面单位面积上的辐射通 量(发出的辐射),单位为W/m2 M=dΦ/dS
z普朗克十分具有音乐天赋，会钢琴、管风 琴和大提琴； z1900年提出普朗克公式，并提出“量子” 假说，为量子力学的奠基人； z墓志铭就是一行字：h＝6.63×10-34J·S
图示普朗克公式
5800K
4000K 2000K 1000K 500K 255K
变化特点?
(1) 辐射通量密度 随波长连续变 化，只有一个最 大值；
•遥感的概念:广义遥感和狭义遥感 •遥感系统构成 •遥感的分类 •遥感的发展 •遥感在中国
第二章 电磁辐射与地物光谱特征
• 电磁波谱和黑体的概念 • 太阳辐射和地球辐射特征 • 大气对电磁辐射的影响 • 地物反射波谱特征与测量
遥感与电磁辐射
遥感与电磁辐射的关系
所有温度高于绝对零度的物体都向外发 射电磁辐射； 遥感技术得以实现的基础就是不同地物 具有不同的吸收、反射和发射电磁辐射的 能力。
由维恩位移定律: λmax x T=b
λmax =b/T
λmax =2898 μm · K/5770K=0.50 μm
可见光波段：0.38—0.76μm
普朗克公式 斯蒂芬－玻尔兹曼定律 维恩位移定律
黑体
如何描述一般的辐射体的辐射规律 呢？
250K时石英的辐射曲线 (辐射出射 度与波长的关系)
1. 辐射出射 度与波长 有关
d Mλ( λ,T)/d λ
求导
M
λ (λ ,T
)
=
2πh c 2 λ 5 ( e hc λ kT
− 1)
三、黑体及黑体辐射规律
（二）黑体辐射定律 3、 维恩位移定律
黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体绝对 温度成反比。
λ max ⋅T = b
b : 常数，2.898 x 10-3 m· K
将各种电磁波（γ射线、χ射线、紫外线、可见 光、红外线、微波、无线电波）在真空中的波 长（频率）按其长短，依次排列制成的图表叫 做电磁波谱。
电磁波谱
电磁波谱
2.1 电磁波谱和电磁辐射
一、电磁波与电磁 波谱的概念
2.遥感中常用的电磁波谱（光谱）段
紫外线 可见光 红外线 微波
（1） 紫外线
三、黑体及黑体辐射规律
（一）黑体与黑体辐射 （二）黑体辐射定律 （三）一般辐射体和基尔霍夫定律
三、黑体及黑体辐射规律
（一）黑体与黑体辐射
1、绝对黑体
定义: 能吸收全部波长的电磁辐射都的物体。
性质: ¾ 吸收率=1; ¾ 反射率=0; ¾ 自然界没有真正的黑体。
人工制造的接近黑体 的吸收体
近似黑体辐射: z黑色的煤烟 z恒星和太阳
电磁波的多普勒效应 电磁波因辐射源（或者观察者）相对于传播介质 的运动，而使观察者接受到的频率发生变化，这 种现象称为多普勒效应。
类似声波的多普勒效应。 （合成孔径雷达的工作原理）
多普勒效应 红移现象
电磁波的多普勒效应与“红移”现象
2.1 电磁波谱和电磁辐射 （二）电磁波谱 1.什么是电磁波谱？
一、电磁波与电磁 波谱的概念
α (λ,T ) = M (λ,T ) Mb(λ,T )
发射率又称为热辐射率、比辐射率、吸收系数。表明 物体的辐射本领。
标准假彩图
不同物体的辐射
物体的发射率与物质的种类、表面状态、温度 等有关，同时还与波长有关.
按照发射率与波长的关系，辐射源可以分为：
1）黑体 2）灰体 3）选择性辐射体
(如线谱，带谱)
2.1 电磁波谱与电磁辐射
一、电磁波与电磁波谱的概念 二、电磁辐射的度量 三、黑体及黑体辐射规律
2.1 电磁波谱和电磁辐射 1.辐射源
二、电磁辐射的 度量
电磁波=电磁辐射 任何物体都是辐射源 电磁波传递就是电磁能量的传递 遥感探测就是辐射能量的测量
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量
WM = σ T 4
σ: 斯蒂芬－玻尔兹曼常数，5.6697＋－0.00297） ×10－12 Wcm-2K-4
红外装置测试温度的理论根据。
黑体辐射 光谱中最 强辐射对 应的波长
λmax
λmax 与T有何关系?
黑体辐射光谱中最
强辐射的波长λmax
2. 石英的辐 射比黑体 辐射要弱
三、黑体及黑体辐射规律
（一）黑体与黑体辐射 （二）黑体辐射定律 （三）一般辐射体和基尔霍夫定律
三、黑体及黑体辐射规律
（三）一般辐射体和基尔霍夫定律 1、一般物体的发射率
发射率：实际物体的辐射通量密度(M(λ,T))与同 一温度下黑体辐射通量密度Mb(λ, T) 的比值。
9中红外（3.0—6.0μm）
9远红外（6.0—15.0μm）
9超远红外（15—1000μm）
采用热感应方式探测地物本身的辐射，白天、夜间均 可进行，为全天时遥感。
(4) 微波
波长1mm—1m, 分为：毫米波、厘米波 和分米波; 能进行全天时全天候的遥感探测 ;
对某些物质具有一定的穿透能力。
• 波长为0.01—0.4μm； • 碳酸盐岩分布探测、油污染监测； • 臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在
2000米以下。
（2） 可见光
• 遥感中最常用的波段； • 不同地物在此波段的图象易于区分。
（3） 红外线
• 波长0.7—1000μm。
9近红外（0.70—3.0μm）
中红外、远红外和 超远红外是产生热 感的原因，所以称 为热红外
2.1 电磁波谱与电磁辐射
一、电磁波与电磁波谱的概念 二、电磁辐射的度量 三、黑体及黑体辐射规律
2.1 电磁波谱和电磁辐射 （一）电磁波
一、电磁波与电磁 波谱的概念
电磁波（electromagnetic wave) ：
在真空或物质中通过电磁场的振动而传输电 磁能量的波。光波、热辐射、微波、无线电 波等都是由振源发出的电磁振荡在空间的传 播。
2.如何在前人工作的基础上进行创新
例: 已知由太阳常数推算出太阳表面的辐射出射度M＝6.284 x 107W／m2 求太阳的有效温度和太阳光谱中辐射最强波长λmax。
解；根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律 M=σT4
T=(M/ σ)-4=[(6.284 x 107 wm-2)/(5.67×10－8 Wm-2K-4) ] –4=5770K
注意:
辐照度
辐射出射度
辐射通量密度
E辐照度=d Φ / dS M辐射出射度=d Φ / dS
辐射源
被辐照物
辐照度
辐
射
出
射
度
辐射体
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量
（4）辐射强度 (radiant intensity) I
二、电磁辐射的 度量
点辐射源在某方向上单位立体角内传送的辐射通量
辐射强度
三、黑体及黑体辐射规律
（一）黑体与黑体辐射 2、黑体辐射
吸收率=发射率=1
三、黑体及黑体辐射规律
（二）黑体辐射定律 1、普朗克公式 2、斯蒂芬－玻尔兹曼定律
3、维恩位移定律
三、黑体及黑体辐射规律
（二）黑体辐射定律 1、普朗克公式
描述黑体辐射通量密度与温度、波长分布的关系。
Mλ
(λ,T )
=
2πh c2 λ5 (ehc λkT −1)
(2) 温度越高，辐 射通量密度越 大，不同温度的 曲线不相交；
(3) 随温度升高， 辐射最大值向短 波方向移动。
Mλ
(λ,T
)
=
2πh c2 λ5 (ehc λkT −1)
Mλ( λ,T)
求积分
∫ M =
∞
0 Mλ
(λ,T)dλ
M = ∫0∞ Mλ (λ,T)dλ
三、黑体及黑体辐射规律
（二）黑体辐射定律 2 .斯蒂芬－玻尔兹曼定律
图中哪个区域温度最高（低）？ 3 2 1，低温物体发射较长的电磁波。 常温（如人体300K左右，发射电磁波的峰值波长9.66μm ）
(2) 如果已知黑体的最强辐射波长,可以得到黑体的温度 针对要探测的目标，选择最佳的遥感波段和传感器。
两点启示：
1. 普朗克公式求积分得到斯蒂芬－ 玻尔兹曼定律，而由普朗克公式求 微分则得到维恩位移定律
一般辐射体通量密度与波长的关系
三、黑体及黑体辐射规律
（三）一般辐射体和基尔霍夫定律
2、基尔霍夫定律
给定温度下，任何物体的辐射出射度M与吸收率 α 之比是常数，即等于同温度下黑体的辐照度。
M1/α1= M2/α2= M0 / α0 =I0 α0=1
根据基尔霍夫定律可得:
发射率等于吸收率。好的吸收体也是好的发射体，如 果不吸收某些波长的电磁波，也不发射该波长的电磁 波； 实际物体的辐射出射度 M 只与物体辐射的波长以及物 体的温度有关,而与物体的性质无关； 已知物体的吸收率便可以求得物体的辐射出射度 ,即: M/α= M0 / α0 → M= M0 · α
Sr）
A
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量 ( 5）辐射亮度(L)-面辐射源的辐射特征
二、电磁辐射的 度量
L
=
dΩ ⋅
dΦ ds ⋅ cosθ
Φ
Φ Ω
朗伯源 ：辐射亮度与θ角无关的
θ2 Ω
辐射源。
θ1
近似朗伯源: 粗糙表面, 涂
有氧化镁表面,太阳。
A
理想朗伯源：绝对黑体
例: 在地球上测得的地球的平均辐照度为I=1.4 x 103W/m2,设太 阳到地球的平均距离约为1.5 x1011m.试求太阳的总辐射能量.（思 考题3）
根据基尔霍夫定律,M/ α=M0/ α0 , 求出该物体的总辐 射: M= αM0=0.7 x 5.67×104 W/m2 =3.97 x 104 W/m2
本节重点
z电磁波谱的概念 z波的四要素与遥感信息的对应关系 z辐照度与辐射出射度的概念 z黑体的概念及其性质 z比辐射率的概念 z斯蒂芬－玻尔兹曼定律 ,维恩位移定律 ,基尔 霍夫定律的实质及其应用
h: 普朗克常数6.6260755*10-34 W·s2 k: 玻尔兹曼常数，k=1.380658*10-23 W·s·K-1 c: 光速; λ: 波长（μm）; T: 绝对温度（K）
Mλ
(λ,T )
=
2πh c2 λ5 (ehc λkT −1)
h: 普朗克常数6.6260755*10-34 W·s2
I=d Φ / dΩ
点辐射源
单位:瓦/球面度（W/Sr）
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量 ( 5）辐射亮度(L)-面辐射源的辐射特征
二、电磁辐射的 度量
面辐射源在某一方向单位投影
Φ
表面单位立体角内的辐射通量.
L = dΦ dΩ ⋅ ds ⋅ cosθ
Φ Ω
θ2
Ω
θ1
单位:瓦 / 米²•球面度（W/m² •
二、电磁辐射的 度量
（1）辐射通量 (radiant flux) Φ
在单位时间内通过某一面积的辐射能量称为 辐射通量：
Φ=dW/ dt
单位:瓦特=焦耳/秒（W=J/S）
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量
（2）辐射通量密度(E)
二、电磁辐射的 度量
单位时间通过单位面积的辐射能量, 单位为W/m2 E=dΦ/dS
2.1 电磁波谱和电磁辐射
1. 电磁波的特点
一、电磁波与电磁 波谱的概念
不需要传播介质 横波 波动性与粒子性 波的干涉、衍射和偏振 多谱勒效应
2.1 电磁波谱和电磁辐射
一、电磁波与电磁 波谱的概念
2、电磁波的四要素和遥感意义
频率（或波长）:地物类别、颜色 传播方向：地物的空间分布 振幅：地物的颜色与空间分布 偏振面：地物的表面结构与形状
∫ 总辐射能量= ds ⋅ I
∫ ds = 4π r 2
日地平均距离 r
总辐射能量=4πr2 x I
=4x3.14x(1.5x1011)2x1.4x103 ≈ 3.96x1026w
2.1 电磁波谱与电磁辐射
一、电磁波与电磁波谱的概念 二、电磁辐射的度量 三、黑体及黑体辐射规律
2.1 电磁波谱和电磁辐射
例：如果某一辐射体，没有显 著的选择吸收，吸收率虽然小 于1，但基本不随波长变化， 称这种辐射体为灰体。一般的 金属材料都可近似看作灰体。 已知氧化的铜表面温度为 1000K，吸收系数为0.7，求 此时该物体的总辐射出射度M。
解题思路: 先求出相同温度下黑体的辐射出射度,再利用基 尔霍夫定律求解
根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律，1000K的黑体总辐射为 M0=σT4= 5.67×10－8 wm-2K-4（1000)4K4 = 5.67×104 W/m2
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量
（3）辐照度与辐射出射度
二、电磁辐射的 度量
z 辐照度( I ): 被辐射的物体表面单位面积上的辐 射通量(接收的辐射),单位为W/m2 I=dΦ/dS
z 辐射出射度(M):辐射源物体表面单位面积上的辐射通 量(发出的辐射),单位为W/m2 M=dΦ/dS
z普朗克十分具有音乐天赋，会钢琴、管风 琴和大提琴； z1900年提出普朗克公式，并提出“量子” 假说，为量子力学的奠基人； z墓志铭就是一行字：h＝6.63×10-34J·S
图示普朗克公式
5800K
4000K 2000K 1000K 500K 255K
变化特点?
(1) 辐射通量密度 随波长连续变 化，只有一个最 大值；
•遥感的概念:广义遥感和狭义遥感 •遥感系统构成 •遥感的分类 •遥感的发展 •遥感在中国
第二章 电磁辐射与地物光谱特征
• 电磁波谱和黑体的概念 • 太阳辐射和地球辐射特征 • 大气对电磁辐射的影响 • 地物反射波谱特征与测量
遥感与电磁辐射
遥感与电磁辐射的关系
所有温度高于绝对零度的物体都向外发 射电磁辐射； 遥感技术得以实现的基础就是不同地物 具有不同的吸收、反射和发射电磁辐射的 能力。
由维恩位移定律: λmax x T=b
λmax =b/T
λmax =2898 μm · K/5770K=0.50 μm
可见光波段：0.38—0.76μm
普朗克公式 斯蒂芬－玻尔兹曼定律 维恩位移定律
黑体
如何描述一般的辐射体的辐射规律 呢？
250K时石英的辐射曲线 (辐射出射 度与波长的关系)
1. 辐射出射 度与波长 有关
d Mλ( λ,T)/d λ
求导
M
λ (λ ,T
)
=
2πh c 2 λ 5 ( e hc λ kT
− 1)
三、黑体及黑体辐射规律
（二）黑体辐射定律 3、 维恩位移定律
黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体绝对 温度成反比。
λ max ⋅T = b
b : 常数，2.898 x 10-3 m· K
将各种电磁波（γ射线、χ射线、紫外线、可见 光、红外线、微波、无线电波）在真空中的波 长（频率）按其长短，依次排列制成的图表叫 做电磁波谱。
电磁波谱
电磁波谱
2.1 电磁波谱和电磁辐射
一、电磁波与电磁 波谱的概念
2.遥感中常用的电磁波谱（光谱）段
紫外线 可见光 红外线 微波
（1） 紫外线
三、黑体及黑体辐射规律
（一）黑体与黑体辐射 （二）黑体辐射定律 （三）一般辐射体和基尔霍夫定律
三、黑体及黑体辐射规律
（一）黑体与黑体辐射
1、绝对黑体
定义: 能吸收全部波长的电磁辐射都的物体。
性质: ¾ 吸收率=1; ¾ 反射率=0; ¾ 自然界没有真正的黑体。
人工制造的接近黑体 的吸收体
近似黑体辐射: z黑色的煤烟 z恒星和太阳
电磁波的多普勒效应 电磁波因辐射源（或者观察者）相对于传播介质 的运动，而使观察者接受到的频率发生变化，这 种现象称为多普勒效应。
类似声波的多普勒效应。 （合成孔径雷达的工作原理）
多普勒效应 红移现象
电磁波的多普勒效应与“红移”现象
2.1 电磁波谱和电磁辐射 （二）电磁波谱 1.什么是电磁波谱？
一、电磁波与电磁 波谱的概念
α (λ,T ) = M (λ,T ) Mb(λ,T )
发射率又称为热辐射率、比辐射率、吸收系数。表明 物体的辐射本领。
标准假彩图
不同物体的辐射
物体的发射率与物质的种类、表面状态、温度 等有关，同时还与波长有关.
按照发射率与波长的关系，辐射源可以分为：
1）黑体 2）灰体 3）选择性辐射体
(如线谱，带谱)
2.1 电磁波谱与电磁辐射
一、电磁波与电磁波谱的概念 二、电磁辐射的度量 三、黑体及黑体辐射规律
2.1 电磁波谱和电磁辐射 1.辐射源
二、电磁辐射的 度量
电磁波=电磁辐射 任何物体都是辐射源 电磁波传递就是电磁能量的传递 遥感探测就是辐射能量的测量
2.1 电磁波谱和电磁辐射 2.电磁辐射的测量