Loi de rayonnement

Rayonnement Electro-Magnétique (REM)

Consiste en ondes d’énergie associées avec un champ magnétique et électrique résultant de l’accélération d’une charge électrique

La nature duale du REM:

Amplitude: éclat de la lumière

Longueur d’onde: couleur de la lumière*

Polarisation: direction du champ électrique de lumière*où la lumière est uniquement une partie du spectre électro-magnétique

Consiste en particules (photons) sans masse, et qui sont en paquet ("quanta") d’énergie qui se déplacent à la vitesse de la lumière.

La nature duale du REM:

Energie contenu dans chaque photon: couleur de la lumièreE = h n = h c/l (dans le milieu)

c est la vitesse de la lumière (3 x 108 ms-1)h est la constante de Planck (6,626068 10-34 J.s )

Nombre de photons: éclat de la lumière

Quatre nombres (X, Y, Z et T): polarisation

Rayonnement Electro-Magnétique (REM)

La série de Balmer des différents états d'excitation de l'atome d'hydrogène observés en absorption sur le continuum visible (ci-dessus) et en émission (ci-dessous). On reconnaît à droite la plus connue et la plus profonde ou la plus brillante de ces raies, celle de l'hydrogène alpha à 6562.81 Å

La propagation de la lumière dans l’atmosphere

Effet du passage à travers l’atmosphere sur la radiation solaire (from Valley, 1965)

Pourcentage de lumière transmise à travers le spectre électro-magnétique(http://earthobservatory.nasa.gov)

La cible étudiée peut soit émettre une radiation (radiance ou émittance) ou être illuminée par une source (irradiance)

Radiance (Wm-2sr-1): L(q,q0,Df,l)

Emittance (Wm-2): M(l)

Irradiance descendante (Wm-2): Ed(l)

Reflectance télédétectée (sr-1): Rrs = L/Ed

Eléments de radiométrie pour la télédétection

spacehalf

dLM qcos

( ) ( ) Dd

d dLE qfqqlq cos,,, 00

Physical-background 9/12

Producing electromagnetic waves

L = 2 h c2 / [l5 (ehc/lk T – 1)]

M= s T4 (Stephan’s law)

The spectral radiance distribution of EMR emitted by a black body is given by the Planck’s law:

The spectral radiance distribution of an EMR emitted by a black body only depends on T

lmax T = 2898 (Wien’s law)

qPertes par diffusion (b)

Gain pardiffusion (b)

Perte par absorption (a)

L(q, f)

L(q’, f’)b + a = c

Equation de Transfert Radiatif (RTE)

SLdcLdrdL ')','',,(2),(),( 4

0

fqfqfqfq

dr

7

Les 3 principaux processus spectraux

Diffusion: (réflection, réfraction, et diffraction)

Absorption de la lumière à une longueur d’onde donnée est suivie par une émission à une longueur d’onde plus grande

RéflectionRéfraction

Diffraction