Loi de rayonnement

Amplitude: éclat de la lumière Rayonnement Electro-Magnétique (REM) La nature duale du REM: Consiste en ondes d’énergie associées avec un champ magnétique et électrique résultant de l’accélération d’une charge électrique Longueur d’onde: couleur de la lumière* Amplitude: éclat de la lumière Polarisation: direction du champ électrique de lumière *où la lumière est uniquement une partie du spectre électro-magnétique

Rayonnement Electro-Magnétique (REM) La nature duale du REM: Consiste en particules (photons) sans masse, et qui sont en paquet ("quanta") d’énergie qui se déplacent à la vitesse de la lumière. Energie contenu dans chaque photon: couleur de la lumière E = 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

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)

Eléments de radiométrie pour la télédétection 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

Producing electromagnetic waves Physical-background 9/12 Producing electromagnetic waves The spectral radiance distribution of EMR emitted by a black body is given by the Planck’s law: L = 2 h c2 / [l5 (ehc/lk T – 1)] The spectral radiance distribution of an EMR emitted by a black body only depends on T M= s T4 (Stephan’s law) lmax T = 2898 (Wien’s law)

 b + a = c q L(q, f) dr L(q’, f’) Equation de Transfert Radiatif (RTE) q Pertes par diffusion (b) L(q, f) dr  b + a = c Perte par absorption (a) L(q’, f’) Gain par diffusion (b)

Les 3 principaux processus spectraux Diffusion: (réflection, réfraction, et diffraction) Réfraction Réflection Diffraction Absorption de la lumière à une longueur d’onde donnée est suivie par une émission à une longueur d’onde plus grande