Página Dinâmica para Aprendizado do Sensoriamento Remoto

1. Radiação Eletromagnética

2. O Espectro Eletromagnético
Radiação Eletromagnética
 
     A energia eletromagnética é emitida por qualquer corpo que possua temperatura acima de zero absoluto (0 Kelvin). Assim, todo corpo com temperatura absoluta acima de zero pode ser considerado como uma fonte de energia eletromagnética. O Sol e a Terra são as duas principais fontes naturais de energia eletromagnética utilizadas no sensoriamento remoto da superfície terrestre.

     A energia eletromagnética não precisa de um meio material para se propagar, sendo definida como uma energia que se move na forma de ondas eletromagnéticas à velocidade da luz (300.000 km/s). Dado que a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas é diretamente proporcional à sua freqüência e comprimento de onda, esta pode ser expressa por:

Onde:

c:   velocidade da luz (m/s)
f: freqüência (ciclos/s ou Hz)
: comprimento de onda (m)

     Sob uma perspectiva quântica, a radiação eletromagnética (REM) é concebida como o resultado da emissão de pequenos pulsos de energia, enquanto que sob uma perspectiva ondulatória, a REM se propaga na forma de ondas formadas pela oscilação dos campos elétrico e magnético. A Figura abaixo apresenta um esquema da representação dos campos elétrico e magnético e as oscilações mencionadas (NOVO, 1989).

Figura 1: Flutuações dos campos elétrico e magnético de uma onda. Fonte: NOVO (1989).


Onde temos na figura:

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 onde eletromagnética

     No modelo ondulatório então a REM é caracterizada em comprimentos de onda que representam a distância entre dois pontos de igual intensidade dos campos elétrico e magnético. O conjunto de comprimentos de onda que compõem a REM é conhecido como Espectro Eletromagnético.
 
O Espectro Eletromagnético
 
     A energia eletromagnética pode ser ordenada de maneira contínua em função de seu comprimento de onda ou de sua freqüência, sendo esta disposição denominada de "espectro eletromagnético". Este apresenta subdivisões de acordo com as características de cada região. Cada subdivisão é função do tipo de processo físico que dá origem a energia eletromagnética, do tipo de interação que ocorre entre a radiação e o objeto sobre o qual esta incide e da transparência da atmosfera em relação à radiação eletromagnética.

     O espectro eletromagnético se estende desde comprimentos de onda muito curtos associados aos raios cósmicos, até as ondas de rádio de baixa freqüência e grandes comprimentos de onda, como mostra a figura abaixo.

Figura 2: Espectro Eletromagnético. Fonte: FIGUEIREDO (2005).



     Em Novo (1989) é apresentada a descrição de cada uma das faixas do espectro eletromagnético.


Radiação Gama : é emitida por materiais radioativos, por ser muito penetrante (alta energia) tem aplicações em medicina (radioterapia) e em processos industriais (radiografia industrial).

Raios X: é produzido através do freamento de elétrons de grande energia eletromagnética.

Ultravioleta (UV): é produzida em grande quantidade pelo Sol, sendo emitida na faixa de 0,003 µm até mais ou menos 0,38 µm.

Visível (luz): é o conjunto de radiações eletromagnéticas que podem ser detectadas pelo sistema visual humano.

Violeta :     0,38 a 0,45 µm
Azul :        0,45 a 0,49 µm
Verde :      0,49 a 0,58 µm
Amarelo :  0,58 a 0,60 µm
Laranja :   0,60 a 0,62 µm
Vermelho: 0,62 a 0,70 µm

Infravermelho (IV): é região do espectro que se estende de 0,7 a 1000 µm e costuma ser dividida em três sub-regiões:
- IV próximo: 0,7 a 1,3 µm
- IV médio: 1,3 a 6 µm
- IV distante: 6 a 1000 µm

Microondas: são radiações eletromagnéticas produzidas por sistemas eletrônicos (osciladores) e se estendem pela região do espectro de 1 mm até cerca de 1m, o que corresponde ao intervalo de freqüência de 300GHz a 300MHz. Os feixes de microondas são emitidos e detectados pelos sistemas de radar (radio detection and ranging).

Rádio: é o conjunto de energias de freqüência menor que 300Ghz (comprimento de onda maior que 1m).

     Os objetos da superfície terrestre como a vegetação, a água e o solo refletem, absorvem e transmitem radiação eletromagnética em proporções que variam com o comprimento de onda, de acordo com as suas características bio-físico-químicas. As variações da energia refletida pelos objetos podem ser representadas através de curvas, como as apresentadas na Figura 3.

Figura 3: Curva espectral da vegetação, da água e do solo. Fonte: FLORENZANO (2002)


 

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