O olho humano permite, com o ar limpo, perceber uma chama de vela em até 15 km e um objeto linear no mapa com dimensão de 0,2mm.

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Malu Lage Bastos
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1 A Visão é o sentido predileto do ser humano. É tão natural que não percebemos a sua complexidade. Os olhos transmitem imagens deformadas e incompletas do mundo exterior que o córtex filtra e o cérebro interpreta. O olho humano permite, com o ar limpo, perceber uma chama de vela em até 15 km e um objeto linear no mapa com dimensão de 0,2mm.

Os olhos transmitem imagens deformadas e incompletas do mundo exterior que o córtex

3 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 onda eletromagnética X E λ= Comprimento de Onda (distância mínima, para uma das componentes, entreduasposiçõesde MESMA INTENSIDADE) Y E M Ζ f = Frequência (número de ciclos (ondas) por segundo que passa por um determinado ponto da trajetória da REM) C = Velocidade da Luz (vácuo) (3x 10 8 ms -1 )

(distância mínima, para uma das componentes, entreduasposiçõesde MESMA INTENSIDADE) Y E M Ζ f = Frequência (número de

4 PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA Onda não transmitida Onda não polarizada Onda polarizada

5 PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA A Matéria é composta por moléculas: O 3 H 2 O CO 2 A Matéria é composta por átomos:

6 PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA A temperaturas superiores à 0 o Kelvin os átomos e moléculas mantêm-se em constante agitação provocando emissão de radiação eletromagnética. Portanto, todo corpo com temperatura (T) > 0 o K é uma fonte de radiação eletromagnética

provocando emissão de radiação eletromagnética.

7 FONTES DE RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA EM SENSORIAMENTO 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.

objeto que emite toda a energia que possui e absorve toda a energia nele incidente.

9 0.20 ABSORÇÃO ATMOSFÉRICA A absorção absorção infravermelha infravermelha é é causada causada por por vapor vapor dágua dágua e e dióxido dióxido de de carbono carbono H λ (Wm -2 Å -1 ) Curva de Irradiação Solar ao Nível do Mar Curva de um Corpo Negro a 6000K O3: Ozonio H2O: vapor d agua H2O, CO2; vapor d agua e dióxido carbono COMPRIMENTO DE ONDA (µm)

10 Curva de Irradiação Solar ao Nível do Mar Curva de um Corpo Negro a 6000K O3: Ozonio H2O: vapor d

10 Interação da REM com o meio físico modelo corpuscular (ou quântico) REM é concebida como o resultado da emissão de pequenos pulsos de energia modelo ondulatório REM se propaga na forma de ondas formadas pela oscilação dos campos elétrico e magnético

pequenos pulsos de energia modelo ondulatório REM se propaga

11 PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA Intensidade Radiante Função: a temperatura do corpo a composição do corpo

12 Espectro eletromagnético conjunto de comprimentos de onda que compõem a REM e que pode ser dividido, didaticamente, em um certo número de regiões espectrais.

13 O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO A unidade fundamental no fenômeno eletromagnético é o fóton, que é uma partícula subatômica a qual corresponde a radiação provocada pela matéria quando é excitada termalmente, ou por processos nucleares (fusão, fissão) ou por outras radiações. Os fótons não possuem massa, viajam a velocidade da luz ( km/s) e se movem, na maioria das vezes como ondas que são descritas como funções trigonométricas (senoides). 1 m = 1000 mm 1 mm = 1000 µm (micrômetro) 1 µm = 1000 nm (nanometro.comprimento de onda longo.baixa freqüência.baixa energia. Comprimento de onda curto. Alta freqüência. Alta energia

Os fótons não possuem massa, viajam a velocidade da luz (300.

14 O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO - REGIÃO DO VISÍVEL

15 Sensoriamento Remoto Interplanetário Sistemas de Rastreamento Visível e Infra-vermelho Fotografia Olho Humano Radiômetros para Microondas Sistemas de Radar RADIO MICROONDAS INFRAVERM. TÉRMICO INFRAVERM. TÉRMICO INFRAVERM. ULTRAVIOL.. RAIOS X RAIOS GAMA Qualquer energia naturalmente emitida com comprimentos de onda grandes EX. emissão de microondas a partir do terreno, é mais difícil de ser detectada do que radiação mais estreitos (e.g., IF-termal). Os sensores que coletam dados de radiação de amplos comprimentos de onda precisam coletar a radiação de alvos largos ou durante um período maior de tempo. regiões com denominações próprias: (espectro fotográfico) (espectro refletivo) (espectro emissivo) (espectro infra-vermelho termal) (espectro de microondas)...

emissão de microondas a partir do terreno, é mais difícil de ser detectada do que radiação mais estreitos (e.g., IF-termal).

16 O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO (EM): conceitos O EM é dividido arbitrariamente em regiões ou intervalos para os quais existe 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 (A o ) que equivale a 10-8 cm. A radiação ultravioleta varia de 300 A o até 4000 A o. A região do visível varia entre 0.4 micrômetros (um) até 0.7 um, ou seja, 4000 A o até 7000 A o, 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

A radiação ultravioleta varia de 300 A o até 4000 A o. A região do visível varia entre 0.4 micrômetros (um) até 0.7 um, ou seja, 4000 A o até 7000 A o, ou 400 nanômetros (nm) até 700 nm.

17 PRINCIPAIS BANDAS DE ABSORÇÃO ATMOSFÉRICA Componentes da Bandas de Absorção (µm) Atmosfera 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;

2,01; 2,68; 3,6; 4,5;6,13; 17 Dióxido de Carbono 1,4; 1,6; 2,0; 2,7; 4,3;

18 NOMES 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 Visível Verde 0,49 0,56 µm Amarelo 0,56 0,59 µm Laranja 0,59-0,62 µm Vermelho 0,63 0,76 µm Infravermelho Próximo 0,80-1,50 µm Infravermelho de Ondas Curtas 1,50-3,00 µm Infravermelha Infravermelho Médio 3,00-5,00 µm Infravermelho Longo (Termal) 5,00-15,0 µm Infravermelho Distante 15,0 300 µm Microondas Submilimétrica Milímetro Microondas 0,01-0,10 cm 0,10 1,00 cm 1,0 100 cm

0,80-1,50 µm Infravermelho de Ondas Curtas 1,50-3,00 µm Infravermelha Infravermelho Médio 3,00-5,00 µm Infravermelho Longo

19 DIAGRAMA APRESENTANDO A RELATIVA TRANSMISSÃO DE RADIAÇÃO EM DIFERENTES COMPRIMENTOS DE ONDA V i s í v e l Freqüência Infravermelho Micro-ondas RADAR Comprimento de onda OPACO DEVIDO A PRESENÇA DE ÁGUA: mínima passagem ou saída de radiação JANELA ATMOSFÉRICA: penetração ou saída máxima de radiação

RADAR Comprimento de onda OPACO DEVIDO A PRESENÇA DE ÁGUA: mínima passagem

20 ALTA TRANSMITÂNCIA ATMOSFÉRICA Comprimento de Onda (µm) Transmitância Total (%) Transmitância Total (%) BAIXA UV V I S NIR SWIR MWIR LWIR

21 COMPRIMENTO DE ONDA E FREQÜÊNCIA Comprimento de onda: representa a distância entre pontos 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 tempo O comprimento de onda é o inverso da freqüência. Assim, altas freqüências são associadas a comprimentos de onda curtos e baixas freqüências são associadas a grandes comprimentos de onda A quantidade de energia de um fóton, em ergs, é dada pela seguinte equação: E = hv h, representa a constante de Plank (6.6260*10-34 Joules-sec e v representa a freqüência

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