Electromagnetismo e interacción materia y energía

Presentación del tema: "Electromagnetismo e interacción materia y energía"— Transcripción de la presentación:

1 Electromagnetismo e interacción materia y energía
6.- Fundamentos de percepción remota Clase: Sensoría Remota

2 En la clase pasada… El espectro electromagnético (regiones, longitudes de onda, los sensores). El Modelo de partículas (la luz está compuesta por fotones, los cuales tiene ímpetu y se comportan como partículas). Relacionando los modelos de onda y de partículas. Interacciones de la luz con la atmosfera: -Dispersión -Absorción

3 En esta clases La interacción de la materia con el terreno
Como se comporta la radiación EM al chocar con la superficie terrestre? Que es la reflexión? Que es el flujo radiante? Cuantificación radiométrica Reflexión espectral Densidad de flujo radiante Resplandor/brillo (radiance)

4 La interacción de la materia con el terreno
Cuando llega a la tierra, la radiación electromagnética puede ser afectada de diferentes maneras, dependiendo de las características del material con el que se impacta. De acuerdo a las características de estos materiales la energía puede ser absorbida y re-emitida o simplemente reflejada hacia la atmosfera

5 Reflexión Comprende un proceso en el cual la radiación “rebota” con un objeto en el terreno. Este rebote, puede ser de varias formas dependiendo de la superficie, pues hay varios tipos de superficies reflectoras: -Especular -Difusa -Lambertiana

6 Reflexión Superficies con reflejo especular:
Son superficies suaves que reflejan en una dirección única al mismo ángulo de incidencia, dando como resultado una imagen de espejo. El ángulo de reflexión es opuesto al ángulo de incidencia. No sucede en el mundo real…

7 Reflexión Superficies con reflexión difusa:
Son superficies que reflejan en muchas direcciones, dependiendo e la orientación de muchas superficies de reflexión en el lugar de incidencia. Es como la reflexión se da en el mundo real. Mientras general mente hay más reflexión hacia una dirección (mayo magnitud de lo contrario hablaríamos de….

8 Reflexión Superficies con reflexión Lambertiana:
Son superficies perfectamente difusas, tan rugosas, que no existe una superficie individual de reflexión en la incidencia de luz. De tal manera que el flujo radiante saliendo de la superficie, es igual para cualquier ángulo de reflexión.

9 Flujo radiante El Flujo Radiante (Φ) es definido como la cantidad de energía radiante que llega a, que sale de o que pasa a travéz de una superficie por unidad de tiempo, este flujo es medido en watts (W). Las características del flujo radiante, y lo que pasa con el cuándo interacciona con la superficie terrestre, es de importancia crítica para la percepción remota. Esto constituye el enfoque fundamental de la mayor parte de la investigación relacionada con percepción remota…

10 Flujo radiante A través del estudio y monitoreo de la naturaleza exacta del flujo radiante entrante (incidente) en longitudes de onda selectas y como interaccionan estas con el terreno, nos es posible aprender información importante cerca de la superficie de estudio.

11 Cuantificación radiométrica:
Algunas cuantificaciones radiométricas han sido desarrolladas para permitirnos saber entender la incidencia y emisión del flujo radiante: La “ecuación de capital de radiación” nos dice que la cantidad total de flujo incidente al terreno (Iλ) se debe estimar usando la energía reflejada por la superficie (rλ), la cantidad de energía absorbida por la superficie (αλ), y la cantidad de energía transmitida a través de la superficie (τλ) Iλ = rλ + αλ + τλ Las cantidades radiométricas están basadas en la cantidad de radiación incidente a una superficie desde cualquier ángulo en un hemisferio (la mitad de la esfera).

12 Cantidades radiométricas
Reflexión Hemisférica (rλ): es la relación adimensional del flujo radiante reflejado de una superficie al flujo radiante incidente a la misma superficie. rλ= Φreflected / Φιλ Transmisión Hemisférica (τλ): es la relación adimensional del flujo radiante transmitido a travez de una superficie y el flujo radiante incidente. τλ = Φtransmitted / Φιλ Absorbancia Hemisférica (αλ ): relación adimensional que da la diferencia de 1 con la suma de la reflexión y la transmisión hemisféricas. αλ = 1 − (rλ + τλ )

13 Para hacer aquí meeesmo…ssssiiiii!
El flujo radiante total a una superficie es de 300 KW. La superficie sobre la que llega la luz deja pasar solamente el 40 % de la energía, de la energía restante solamente se absorbe el 50%... Cuanta energía es reflejada en watts? ¿Cuál es la transmisión hemisférica en watts? ¿Cuál es la Absorbancia Hemisférica en watts? Tienen 5 minutos pa resolverlo!!!!

14 Prλ = (Φreflected / ΦΙλ) x 100
Reflexión Espectral Se toma la ecuación de reflexión hemisférica (Prλ) para obtener una expresión para el porciento de reflexión espectral Prλ = (Φreflected / ΦΙλ) x 100 Esta cantidad es usada en investigación en PR parad escribir de manera general la reflexión espectral y sus características en varios fenómenos

15 Densidad de flujo radiante:
Es la cantidad de flujo radiante interceptada y dividida por área en una superficie plana. La cantidad de flujo radiante incidente por unidad de área en una superficie plana es llamado Irradiancia (Eλ): Eλ = Φλ / Α La cantidad de flujo radiante saliente por unidad de área en una superficie plana es llamado exitancia (Mλ): Mλ = Φλ / Α

16 Para hacer aquí meeesmo…hoo yhea!
Calcular la cantidad de flujo radiante (por metro cuadrado) sobre una superficie que recibe de W por Ha. ¿Cuál es el flujo radiante saliente-inmediato si la reflexión hemisférica máxima es igual a 0.5? (contando en que el cuerpo no emite energía previamente absorbida) De nuevo dar la respuesta en por m2. Tienen 4 minutos!

17 Resplandor/brillo El resplandor o brillo (Lλ) es el flujo radiante saliendo de una superficie o área proyectada (A) a una cierta dirección (θ) y un ángulo solido (Ω). Y es medido en watts por metro cuadrado por estereorradianes. Es la medición radiométrica más precisa en PR.

18 Conclusiones La reflexión puede ser: especular, difusa o lambertiana.
Flujo Radiante: cantidad de energía radiante que llega a, que sale de o que pasa a través de una superficie por unidad de tiempo. La “ecuación de capital de radiación” : Iλ = rλ + αλ + τλ Reflexión, absorbancia y transmisión hemisféricas relacione adimensionales del flujo radiante en una superficie. Irradiancia y Exitancias mediciones de densidad del flujo radiante.