ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่ส่งผ่านจากดวงอาทิตย์โดยการแผ่รังสี
พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบไปด้วย สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า
โดยที่ทิศทางของสนามไฟฟ้าและทิศทางของสนามแม่เหล็ก
มีการเคลื่อนที่ของคลื่นตั้งฉากซึ่งกันและกัน (แบบฮาร์โมนิค (Hamonic) คือ
มีช่วงซ้ำและจังหวะเท่ากันในเวลาหนึ่งและมีความเร็วเท่าแสง)
ซึ่งมีความสัมพันธ์กันดังนี้
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบไปด้วยคลื่นที่มีความยาวช่วงคลื่นในหลากหลายช่วงคลื่น ตั้งแต่สั้นที่สุดไปจนถึงยาวที่สุด ซึ่งในแต่ละช่วงคลื่นจะมีคุณสมบัติเฉพาะตัว
ความยาวคลื่นและความถี่คลื่นมีความสัมพันธ์กันแบบผกผัน กล่าวคือ ถ้าความยาวคลื่นมาก ความถี่จะน้อย หรือความยาวคลื่นน้อย ความถี่จะมาก โดยทั่วไป หน่วยวัดความยาวคลื่นที่ใช้ในงานรีโมทเซนซิง มักใช้เป็น ไมโครเมตร
ความยาวคลื่นและความถี่คลื่นมีความสัมพันธ์กันแบบผกผัน กล่าวคือ ถ้าความยาวคลื่นมาก ความถี่จะน้อย หรือความยาวคลื่นน้อย ความถี่จะมาก โดยทั่วไป หน่วยวัดความยาวคลื่นที่ใช้ในงานรีโมทเซนซิง มักใช้เป็น ไมโครเมตร
ตาราง แสดงประเภทของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ที่มา: ศุทธินี ดนตรี, ความรู้พื้นฐานด้านการสำรวจจากระยะไกล (Remote
Sensing), 2544, หน้า 3-7 ถึง 3-8
ประเภทคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
|
ความยาวช่วงคลื่น
|
ความถี่
|
คุณสมบัติ
|
1. รังสีแกมมา
(gamma ray)
|
< 0.03 nm.
|
> 3,000 THz
|
ถูกดูดกลืนทั้งหมดโดยชั้นบรรยากาศชั้นบน
จึงไม่ได้นำมาใช้ประโยชน์ในการสำรวจจากระยะไกล
|
2. รังสีเอกซ์
(x-ray)
|
0.03-3.0 nm.
|
> 3,000 THz
|
ถูกดูดกลืนทั้งหมดโดยชั้นบรรยากาศชั้นบนเช่นกัน
จึงไม่ได้นำมาใช้ประโยชน์ในการสำรวจจากระยะไกล
|
3. รังสีอัลตราไวโอเลต
(ultraviolet)
|
0.03-0.4 mm
|
750-3,000 THz
|
ช่วงคลื่นสั้นกว่า
0.3 mm ถูกดูดซึมทั้งหมดโดยโอโซน
(O3) ในบรรยากาศชั้นบน
|
4. คลื่นอัลตราไวโอเลตที่ใช้ในการถ่ายภาพ
(photographic ultraviolet band) |
0.03-0.4 mm
|
750-3,000 THz
|
ช่วงคลื่นนี้สามารถผ่านชั้นบรรยากาศได้
สามารถถ่ายภาพด้วยฟิล์มถ่ายรูป แต่มีการกระจายในชั้นบรรยากาศเป็นอุปสรรค
|
5. คลื่นตามองเห็น
(visible)
|
0.4-0.7 mm
|
430-750 THz
|
เป็นช่วงคลื่นที่บันทึกด้วยฟิล์มถ่ายภาพและอุปกรณ์บันทึกภาพได้ดี
โดยเป็นช่วงคลื่นที่ดวงอาทิตย์มีการสะท้อนพลังงานสูงสุด (reflected
energy peak ที่
0.5 mm) ช่วงคลื่นนี้แบ่งออกได้เป็น
3 กลุ่มที่ตอบสนองต่อสายตามนุษย์
คือ
|
ประเภทคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
|
ความยาวช่วงคลื่น
|
ความถี่
|
คุณสมบัติ
|
0.4-0.5 mm. ช่วงคลื่นสีน้ำเงิน
0.5-0.6 mm. ช่วงคลื่นสีเขียว 0.6-0.7 mm. ช่วงคลื่นสีแดง ซึ่งเป็นแม่สีแสงที่ก่อให้เกิดสีต่างๆ ที่เรามองเห็นในธรรมชาติ |
|||
6. คลื่นอินฟราเรด
(infrared)
แบ่งออกเป็นช่วงคลื่นย่อย ดังนี้ |
ช่วงคลื่นระหว่าง
0.7-0.9 mm สามารถถ่ายภาพด้วยฟิล์มพิเศษ
เรียกว่า photographic infrared film และเป็นช่วงที่โลกสะท้อนพลังงานสูงสุดที่ 9.7
mm
|
||
6.1 อินฟราเรดใกล้
(near infrared)
|
0.7-1.3 mm
|
230-430 THz
|
มีประโยชน์ต่อการศึกษาด้านพืชพรรณ
การแยกแยะดินกับน้ำ
|
6.2 อินฟราเรดคลื่นสั้น
(short wave infrared) |
1.3-3.0 mm
|
100-230 THz
|
มีประโยชน์ต่อการศึกษาด้านการใช้ที่ดินแร่ธาตุ
|
6.3 อินฟราเรดคลื่นกลาง
(middle wave infrared) |
3.0-8.0 mm
|
38-100 THz
|
มีประโยชน์ด้านการแยกแยะแร่ธาตุวัตถุสะท้อนแสงสูง
|
6.4 อินฟราเรดความร้อน
(thermal infrared) |
8.0-14.0 mm
|
22-38 THz
|
ใช้ศึกษาโรคพืชเนื่องจากความร้อน
ความแตกต่างของความร้อนในพื้นที่ศึกษา ความแตกต่างของความชื้นของดิน
|
6.5 อินฟราเรดไกล
(far infrared)
|
14.0 mm – 1 mm.
|
0.3-22 THz
|
ไม่ปรากฏการประยุกต์ใช้เพราะคลื่นนี้จะถูกชั้นบรรยากาศดูดกลืนจนเกือบทั้งหมด
|
7. คลื่นไมโครเวฟ
(microwave)
แบ่งตามขนาดความยาวคลื่นได้ 3 กลุ่มย่อย |
0.1-30.0 cm.
|
เป็นช่วงคลื่นยาวที่สามารถทะลุผ่านหมอก
เมฆ และฝนได้ สามารถบันทึกข้อมูลได้ทั้งระบบพาสซีฟและแอคทีฟ
|
|
7.1 ช่วงคลื่นขนาดมิลลิเมตร
|
1.0-10.0 mm.
|
30-300 GHz
|
|
7.2 ช่วงคลื่นขนาดเซนติเมตร
|
1.0-10.0 mm.
|
3-30 GHz
|
|
7.3 ช่วงคลื่นขนาดเดซิเมตร
|
0.1-1.0 dm.
|
0.3-3 GHz
|
|
8. คลื่นเรดาร์
(radar)
มีแบ่งย่อยเป็นช่วงคลื่นที่สำคัญ ดังนี้ |
0.1-30.0 cm.
|
30-300 MHz
|
เป็นระบบแอคทีฟ
ที่สามารถทะลุผ่านหมอก เมฆ และฝนได้
|
8.1 Ka band
|
10 mm.
|
||
8.2 X band
|
30 mm.
|
||
8.3 L band
|
25 cm.
|
||
9. คลื่นวิทยุ
(radio)
|
1 m. – 100 km.
|
3 KHz–300 MHz
|
เป็นช่วงคลื่นที่ยาวที่สุด
บางครั้งมีเรดาร์อยู่ในช่วงนี้ด้วย
|
แหล่งที่มา
http://www.scitu.net/gcom/?p=784
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น