a visão é o sentido predileto do ser humano. É tão natural ... · a região do infravermelho...
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A Visão é o sentido predileto do ser humano. É tão natural A Visão é o sentido predileto do ser humano. É tão natural que não percebemos a sua complexidade.que não percebemos a sua complexidade. Os olhos Os olhos transmitem imagens deformadas e incompletas do mundo transmitem imagens deformadas e incompletas do mundo exterior que o córtex filtra e o cérebro interpreta.exterior que o córtex filtra e o cérebro interpreta.
O olho humano permite, com o ar limpo, perceber uma O olho humano permite, com o ar limpo, perceber uma chama de vela em até 15 km e um objeto linear no mapa com chama de vela em até 15 km e um objeto linear no mapa com dimensão de 0,2mm.dimensão de 0,2mm.
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A RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA (REM) A RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA (REM)
E= Campo Elétrico; M = Campo Magnético;XZ= Plano de excitação do campo elétrico;YZ= Plano de excitação do campo magnético;
Z=Direção de propagação da ondaeletromagnética
C = Velocidade da Luz (vácuo)(3x 108 ms-1)
f = Frequência (número de ciclos (ondas) por segundo que passa por um determinadoponto da trajetória da REM)
EE
λ= Comprimento de Onda(distância mínima, para uma das componentes,
entre duas posições de MESMA INTENSIDADE)E
M
XX
YY
ΖΖ
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PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Onda nãopolarizada Onda
polarizada
Onda nãotransmitida
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PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
• A Matéria é composta por átomos:
• A Matéria é composta por moléculas:
O3 H2O CO2
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PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
• A temperaturas superiores à 0o Kelvin os átomos e moléculas mantêm-se em constante agitação provocando emissão de radiação eletromagnética.
• Portanto, todo corpo com temperatura (T) > 0o K é umafonte de radiação eletromagnética
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FONTES DE RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA EMFONTES DE RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA EMSENSORIAMENTO REMOTOSENSORIAMENTO REMOTO
Principal fonte de radiação: sol
Energia radiante proveniente do sol: fluxo radiante
Corpo negro: objeto que emite toda a energia que possui e absorve toda a energia nele incidente. Na natureza, corpos negros não existem, são modelos para compreensão do processo de radiação.
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A absorção infra-vermelha é causada por vapor dáguae dióxido de carbono
A absorção infra-vermelha é causada por vapor dáguae dióxido de carbono
7512 3 4
00.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 3.22.8
COMPRIMENTO DE ONDA (µm)
0.05
0.10
0.15
0.20
Curva de Irradiação Solar ao Nível do Mar
Curva de um Corpo Negro a 6000K
H2O: vapor d´agua
H2O, CO2; vapor d´agua e dióxido carbono
O3: Ozonio
ABSORÇÃO ATMOSFÉRICAHλ
( Wm
-2Å
-1)
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Interação da REM com o meio físico
modelo corpuscular (ou quântico)REM é concebida como o resultado daemissão de pequenos pulsos de energia
modelo ondulatórioREM se propaga na forma de ondasformadas pela oscilação doscampos elétrico e magnético
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PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Intensidade Radiante• Função:
• a temperatura do corpo• a composição do corpo
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Espectro eletromagnético
conjunto de comprimentos de onda que
compõem a REM e que pode ser dividido,
didaticamente, em um certo número de
regiões espectrais.
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O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
.Comprimentode onda longo
.Baixa freqüência
.Baixa energia
A unidade fundamental no fenômeno eletromagnético é o fóton, que é uma partícula subatômica a qual correspondea radiação provocada pela matéria quando é excitada termalmente, ou por processosnucleares (fusão, fissão) ou por outras radiações. Os fótons não possuem massa, viajam a velocidade da luz (300.000 km/s) e se movem, na maioria das vezes como ondas que são descritas como funções trigonométricas (senoides). . Comprimento
de onda curto
. Alta freqüência
. Alta energia
1 m = 1000 mm1 mm = 1000 µm (micrômetro)1 µm = 1000 nm (nanometro
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O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO - REGIÃO DO VISÍVEL
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Sensoriamento Remoto Interplanetário
Sistemas de Rastreamento Visível e Infra-vermelho
Fotografia
Olho Humano
Radiômetros para Microondas
Sistemas de Radar
RA
IOS G
AM
A
ULTR
AVIO
L..
RA
IOS X
RA
DIO
MIC
RO
ON
DA
S
INFR
AVER
M.
TÉRM
ICO
INFR
AVER
M.
TÉRM
ICO
INFR
AVER
M.
Qualquer energia naturalmente emitida com comprimentos de onda grandes EX. emissão de microondas a partir do terreno, é mais difícil de ser detectada do queradiação mais estreitos (e.g., IF-termal). Os sensores que coletam dados de radiação de amplos comprimentos de onda precisam coletar a radiação de alvoslargos ou durante um período maior de tempo.
regiões com denominações próprias: (espectro fotográfico) (espectro refletivo) (espectro emissivo) (espectro infra-vermelho termal) (espectro de microondas) ...
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O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO (EM): conceitosO ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO (EM): conceitos
O EM é dividido arbitrariamente em regiões ou intervalos para os quaisexiste uma determinada terminologia. Nos maiores níveis energéticos (alta freqüência e comprimento de onda curto) temos os raios gama e os raios X,, os comprimentos de onda são medidos em Angstrom (Ao) que equivale a 10-8 cm.
A radiação ultravioleta varia de 300 Ao até 4000 Ao.
A região do visível varia entre 0.4 micrômetros (um) até 0.7 um , ou seja,4000 Aoaté 7000 Ao, ou 400 nanômetros (nm) até 700 nm.
A região do infravermelho varia de 0.7 um até 100 um, com 4 sub-regiões:IR refletido (0.7 um até 3 um), filme fotográfico IR (0.7 um até 0.9 um) e duas bandas termais (3 um até 5 um e 8 um até 14 um).
A região de micro-ondas varia de 0.1cm até 100cm.
As ondas de rádio possuem um comprimento de onda maior que 100cm
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PRINCIPAIS BANDAS DE ABSORÇÃO ATMOSFÉRICA
Componentes da
Atmosfera
Bandas de Absorção (µm)
Vapor d'água 0,72; 0,82; 0,93; 1,13; 1,38; 1,86; 2,01;
2,68; 3,6; 4,5;6,13; 17
Dióxido de Carbono 1,4; 1,6; 2,0; 2,7; 4,3; 4,8; 5,2; 14,7
Ozônio 0,15; 0,25; 0,30; 0,60; 9,6
Oxigênio 0,18; 0,25;0,69; 0,76;
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NOMES DOS COMPRIMENTOS DE ONDANOMES DOS COMPRIMENTOS DE ONDA
Nome da Região Nome do Comprimento de Onda Comprimento de Onda
Violeta 0,38 – 0,45 µm
Azul 0,45 – 0,49 µm
Verde 0,49 – 0,56 µm
Amarelo 0,56 – 0,59 µm
Laranja 0,59 - 0,62 µm
Visível
Vermelho 0,63 – 0,76 µm
Infravermelho Próximo 0,80- 1,50 µm
Infravermelho de Ondas Curtas 1,50- 3,00 µm
Infravermelho Médio 3,00-5,00 µm
Infravermelho Longo (Termal) 5,00-15,0 µmInfravermelha
Infravermelho Distante 15,0 – 300 µm
Submilimétrica 0,01- 0,10 cm
Milímetro 0,10 –1,00 cmMicroondas
Microondas 1,0 – 100 cm
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DIAGRAMA APRESENTANDO A RELATIVA TRANSMISSÃODIAGRAMA APRESENTANDO A RELATIVA TRANSMISSÃODE RADIAÇÃO EM DIFERENTES COMPRIMENTOS DE ONDADE RADIAÇÃO EM DIFERENTES COMPRIMENTOS DE ONDA
Freqüência
Micro-ondas
Comprimento de onda
Infravermelho RADAR
Visível
OPACO DEVIDO A PRESENÇA DE ÁGUA: mínima passagem ou saída de radiação
JANELA ATMOSFÉRICA: penetração ou saída máxima de radiação
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TRANSMITÂNCIA ATMOSFÉRICA
Comprimento de Onda (µm)
Tran
smit
ânci
a To
tal (
%)
Tran
smit
ânci
a To
tal (
%)
BAIXA
ALTA
UV V SI NIR SWIR MWIR LWIR
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COMPRIMENTO DE ONDA E FREQÜÊNCIACOMPRIMENTO DE ONDA E FREQÜÊNCIA
Comprimento de onda: Comprimento de onda: representa a distância entre pontos representa a distância entre pontos equivalentes encontrados em uma trajetória ondular.equivalentes encontrados em uma trajetória ondular.
Freqüência: número de oscilações por unidade de tempo ou número de comprimentos de onda que passam por um ponto por unidade de tempoO comprimento de onda é o inverso da freqüência. Assim, altasfreqüências são associadas a comprimentos de onda curtos ebaixas freqüências são associadas a grandes comprimentos de ondaA quantidade de energia de um fóton, em ergs, é dada pela seguinte equação: E = hvE = hvh, representa a constante de Plank (6.6260*10-34 Joules-sece v representa a freqüência