二、电磁波谱

实验证明,无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、γ射线等都是电磁波,只是波源不同,波长(或频率)也各不同。将各种电磁波在真空中的波长(或频率)按其长短,依次排列制成的图表(图 2-2)叫做电磁波谱。

在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,无线电波又依波长不同分为长波、中波、短波、超短波和微波。其次是红外线、可见光、紫外线,再次是X 射线。波长最短的是γ射线。整个电磁波谱形成了一个完整、连续的波谱图。各种电磁波的波长(或频率)之所以不同,是由于产生电磁波的波源不同。例如,无线电波是由电磁振荡发射的,微波是利用谐振腔及波导管激励与传输,通过微波天线向空间发射的;红外辐射是由于分子的振动和转动能级跃迁时产生的;可见光与近紫外辐射是由于原子、分子中的外层电子跃迁时产生的;紫外线、X 射线和γ射线是由于内层电子的跃迁和原子核内状态的变化产生的;宇宙射线则是来自宇宙空间。

在电磁波谱中,各种类型的电磁波,由于波长(或频率)的不同,它们的性质就有很大的差别(如在传播的方向性、穿透性、可见性和颜色等方面的差别)。例如,可见光可被人眼直接感觉到,看到物体各种颜色;红外线能克服夜障;微波可穿透云、雾、烟、雨等。但它们也具有共同性:

  1. 各种类型电磁波在真空(或空气)中传播的速度相同,都等于光速:

c=3×1010cm/s

  1. 遵守同一的反射、折射、干涉、衍射及偏振定律。

目前,遥感技术所使用的电磁波集中在紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段,各谱段划分界线在不同资料上采用光谱段的范围略有差异。本书采用表 2-1 中所列出的波长范围。