4. Отражательная способность реальных материалов в ближней ик области. Видимая и ближняя инфракрасная области

Видимая и ближняя инфракрасная области электромагнитного спектра в диапазоне от 0,4 до 2 мкм является наиболее важной для дистанционного зондирования земной поверхности. Большинство приборов работают в этом диапазоне и получаемые данные понятны даже неподготовленным пользователям. Самым низким альбедо обычно обладает водная поверхность. Коэффициент преломления воды для видимого света составляет примерно 1,33, так что при нормально падающем излучении коэффициент Френеля равен 0,14 для амплитуды и 0,02 для интенсивности. Коэффициент поглощения в чистой воде составляет около 0,01 м -1.Коэффициент преломления чистого льда такой же, как у воды, но в естественных условиях лед обычно содержит включения из пузырьков воздуха значительной концентрации, являющихся причиной объемного рассеяния и, соответственно, более высокого альбедо. Для облаков, а также снега альбедо зависит в основном от эффекта объемного рассеяния. При показателе концентрации капелек N = 2 ∙ 107м -3коэффициент рассеяния будет порядка 0,02 м -1. Коэффициент поглощения в облаке составляет в среднем 10-8 м-1.Для минералов, почвы и материалов, составляющих видимую часть городских территорий, типично альбедо 5—40 %. Определяющим фактором в данном случае служит коэффициент преломления, его типичные значения лежат в пределах 1,6—4,5. Если материал влажный, то разница с коэффициентом преломления воздуха уменьшается и соответственно уменьшается отражательная способность. содержанием органического материала, сильно поглощающего свет, также обладают пониженной отражательной способностью. Растительность демонстрирует довольно низкий уровень альбедо в оптической области. Это является следствием абсорбции светопоглощающим пигментом (в частности хлорофиллом зеленых растений).

5. Фотокамера с параметрами: f=50мм, разрешающая способность 40л/мм, пленка 25 на 25мм. Определить возможность фотографирования с высоты 5000м. Гл 5 з2 стр 133

(5.4)–S=f/H

билет 5

1.Что понимают под тепловым диапазоном излучения (укажите диапазон), запишите выражение для яркостей температуры и поясните физический смысл.

Тепловое излуче́ние — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм и частотой 430 ТГц) и микроволновым радиоизлучением (λ ~ 1—2 мм, частота 300 ГГц).

Весь диапазон теплового излучения условно делят на три области:

• ближняя: λ = 0,74—2,5 мкм;

• средняя: λ = 2,5—50 мкм;

• далёкая: λ = 50—2000 мкм.

Яркостная температура - эффективная величина, характеризующая спектральную плотность излучения тел, имеющих непрерывный спектр. Она равна температуре абсолютно черного тела того же углового размера, что и излучающее тело, и дающего такой же поток излучения на волне данной длины.

λ-длина волны

h- постоянная Планка

k - постоянная Больцмана

2. Альбедо и диффузионное альбедо. Поясните физический смысл. Запишите выражение отражательной способности при спекулярном рассеянии.

Альбедо поверхности r является функцией только направления падающего излучения. Оно определяется отношением энергии рассеянного отражения к общей энергии падающего излучения: r(Ɵ₀,φ₀)=M/E , где М — энергетическая светимость поверхности.

Оно связано с излучательной способностью ε в направлении (Ɵ₀,φ₀) соотношением: r=1− ε.

Диффузного альбедо r_d - среднее значение r для излучения, приходящего со всевозможных направлений полусферы. В таком случае он дает отношение общей энергии рассеянного отражения к общей энергии падающего излучения в предположении изотропности его распределения.

Отражательная способность при спекулярном рассеянии:

отражательную способность r при угле падения :

диффузное альбедо: