EM záření, základní fyzikální zákony v DPZ, interakce s atmosférou a povrchem, spektrální chování objektů
Základní fyzikální zákony v DPZ
jakýkoliv elektrický náboj pohybující se s nenulovým zrychlením vyzařuje EM vlnění
když jakýmkoliv jiným objektem (třebas anténa) prochází střídavý elektrický proud, tak vyzařuje EM záření o frekvenci proudu
základem je elektromagnetická vlna skládající se elektrické a magnetické vlny
tyhle dvě vlny jsou na sebe vzájemně kolmé a rovnoběžné v šíření
šíří se rychlostí světla (3 x 108)
vlnová teorie
c = fx lambda
částicová teorie
Q = h x f
foton = část EM záření
planckova konstanta
konstanta vyzařovaného zákona černého tělesa
h = 6,626 x 10-34 J.s
absolutně černé těleso
ideální těleso pohlcující veškeré záření všech vlnových délek dopadajících na jeho povrch
ideální zářič = ze všech možných těles o stejné teplotě vydává největší možné množství zářité energie
slunce (5000 K), reliktní záření(2,7 K)
Stefan-Boltzmanův zákon
intenzita vyzařování tělesa je přímo úměrná čtvrté mocnině jeho teploty
M = delta x T 4
delta =5,670367 x 10-8 W.m-2.K-4>
T je absolutní teplota tělesa
energie klesá s vlnovou délkou, proto musí být dlouhovlné záření snímáno na mnohem větší ploše než to krátkovlnné např. (dlouhé vlny jsou hůře zjistitelné)
Wiennův zákon posuvu
lambdamax = c/T
vlnová délka, jíž přísluší maximální intenzita vyzařování je nepřímo úměrná teplotě tělesa
čím vyšší bude teplota tělesa, tím víc bude vyzařovat energie o kratší vlnové délce
Slunko, žárovka, roztavené železo (protoje červené), ostatní objekty už vyzazují v infra
Země třeba má 300K, takže 9,7 nm (Slunce 0,5 nm)
absolutní nula= -273,13 ˚C
Kirkhoffův zákon
reálné objekty vždy vyzařují menší množství energie než AČT o stejné teplotě
emisivita = poměr mezi intenzitou vyzařování AČT a reálného tělesao dané teplotě
Interakce s atmosférou
ovlivnění EM záření atmosférou se mění podle délky dráhy, kterou toto záření prochází atmosférou; s velikostí emitovaného signálu; s atmosférickými podmínkami a také s vlnovou délkou
rozptyl
závisí na rozměru rozptylujících částic
Rayleighův molekulární rozptyl
částice mají menší rozměr než vlnová délka
hlavně krátkovlnné
modré světlo se rozptylujevíc než červené
kvůli tomu je modrá obloha → pak je západ a východ Slunce a paprsky musí procházet daleko větší drahou → rozptyl je tak dokonalý, že vidíme pouze méně rozptýlené záření delších vlnových délek (oranžovou a červenou)
aerosolový rozptyl
když jsou částice větěí než vlnová délka
např. vodní pára, prachové částice
neselektivní rozptyl
velké částice = vodní kapičky
nezávisí na vlnové délce
způsobují stejně intenzivní rozpyl všech vlnových délekve viditelné části spektra = proto jsou mraky bílé
pohlcování
dochází k úplné ztrátě energie na dané vlnové délce
hlavně O3, CO2, vodní pára
nedá setak vůbec měřit
části EM záření, které nejsou pohlcovány rozptylem a dá se na nich měřit jsou atmosférická okna
Permalink fyzikalni_zaklady_dpz.1462783552.txt.gz · Last modified: by efox