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Loi de rayonnement
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Rayonnement Electro-Magnétique (REM)
Consiste en ondes d’énergie associées avec un champ magnétique et électrique résultant de l’accélération d’une charge électrique
La nature duale du REM:
Amplitude: éclat de la lumière
Longueur d’onde: couleur de la lumière*
Polarisation: direction du champ électrique de lumière
*où la lumière est uniquement une partie du spectre électro-magnétique
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Consiste en particules (photons) sans masse, et qui sont en paquet ("quanta") d’énergie qui se déplacent à la vitesse de la lumière.
La nature duale du REM:
Energie contenu dans chaque photon: couleur de la lumièreE = h n = h c/ (l dans le milieu)
c est la vitesse de la lumière (3 x 108 ms-1)h est la constante de Planck (6,626068 10-34 J.s )
Nombre de photons: éclat de la lumière
Quatre nombres (X, Y, Z et T): polarisation
Rayonnement Electro-Magnétique (REM)
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La série de Balmer des différents états d'excitation de l'atome d'hydrogène observés en absorption sur le continuum visible (ci-dessus) et en émission (ci-dessous). On reconnaît à droite la plus connue et la plus profonde ou la plus brillante de ces raies, celle de l'hydrogène alpha à 6562.81 Å
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La propagation de la lumière dans l’atmosphere
Effet du passage à travers l’atmosphere sur la radiation solaire (from Valley, 1965)
Pourcentage de lumière transmise à travers le spectre électro-magnétique(http://earthobservatory.nasa.gov)
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La cible étudiée peut soit émettre une radiation (radiance ou émittance) ou être illuminée par une source (irradiance)
Radiance (Wm-2sr-1): L(q,q0, ,Df l)
Emittance (Wm-2): M(l)
Irradiance descendante (Wm-2): Ed(l)
Reflectance télédétectée (sr-1): Rrs = L/Ed
Eléments de radiométrie pour la télédétection
spacehalf
dLM cos
d
d dLE cos,,, 00
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Physical-background 9/12
Producing electromagnetic waves
L = 2 h c2 / [l5 (ehc/lk T – 1)]
M= s T4 (Stephan’s law)
The spectral radiance distribution of EMR emitted by a black body is given by the Planck’s law:
The spectral radiance distribution of an EMR emitted by a black body only depends on T
lmax T = 2898 (Wien’s law)
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qPertes par diffusion (b)
Gain pardiffusion (b)
Perte par absorption (a)
L(q, f)
L(q’, f’)
b + a = c
Equation de Transfert Radiatif (RTE)
SLdcLdr
dL ')','',,(2),(),( 4
0
dr
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Les 3 principaux processus spectraux
Diffusion: (réflection, réfraction, et diffraction)
Absorption de la lumière à une longueur d’onde donnée est suivie par une émission à une longueur d’onde plus grande
RéflectionRéfraction
Diffraction
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