Espectro Eletromagnético
&
Intervalos Espectrais utilizados em
Sensoriamento Remoto
Equipe:
 Eduardo de Morais Lima Melo
 Margareth Maria José de Oliveira
 Osny Ferreira da Silva
Prof: Giovanni Araújo Boggione
Capa
Maio / 2003
 Resumo
 Estudo do EEM;
 Intervalos espectrais;
 Fontes de radiação;
 Aplicações praticas;
 Aplicações em Sensoriamento Remoto;
 Limites sem definição padrão.
05:07
 Introdução
O conhecimento de Espectro Eletromagnético;
Importância para o Sensoriamento Remoto
pm
 
Curto
10
-12
Raios Gama
 f
Alta
10
Zhz
Aº
20
m
nm
10
Raios-X
10
18
Ehz
-8
10
-6
mm
10
-4
UltraVioleta Visivel Infravermelho
10
16
10
Phz
14
m
cm
10
-2
2
1
10
Microondas
12
10
Thz
10
10
4
10  
Largo
Ondas de Radio
10
Ghz
km
8
6
10
10
 f
4 Baixa
Mhz
05:07
A Radiação Eletromagnética
Importância;
Radiação Solar;
A Radiação Eletromagnética

Fontes terrestres;

Toda matéria a uma temperatura superior ao zero
absoluto, emite radiação;

Qualquer fonte de EEM é caracterizada pelo seu
espectro de emissão;

A REM é caracterizada pelo seu comprimento de
onda e freqüência.
 Unidades de Medida
km
Comprimento de Onda
1000 m
Kilometro
M
1m
Metro
cm
0,01m
Centímetro
mm
0,001 m
Milímetro
m
0,001 mm = 10-6m
Micrometro
nm
0,000 001 mm = 10-9m
Nanômetro
Aº
0,000 000 1 mm = 10-10m
Angstrom
pm
0,01 Aº = 10-12m
Picometro
Hz
Freqüência
1 ciclo por segundo
Hertz
Khz
1000 Hz = 103 Hz
KiloHertz
Mhz
1000 Khz = 106 Hz
Megahertz
Ghz
1000 Mz = 109 Hz
Gigahertz
Thz
1000 Gz = 1012 Hz
Terahertz
Phz
1000 Tz = 1015 Hz
Petaherz
Ehz
1000 Pz = 1018 Hz
Exahertz
 Aplicação em Sensoriamento Remoto

Processos de emissão, absorção, reflexão e
transmissão;

Assinatura Espectral.
 O Espectro Eletromagnético

Spectrum do latim fantasma ou aparição;

Conjunto de Comprimentos de onda e faixas
de freqüência;

As ondas eletromagnéticas no vácuo tem a
mesma velocidade;

Fisicamente não há intervalos;
 Intervalos Espectrais
pm
 
Curto
10
Aº
-12
Raios Gama
 f
Alta
m
nm
10
Raios-X
-8
10
-6
mm
10
-4
UltraVioleta Visivel Infravermelho
m
cm
10
-2
km
2
1
10
Microondas
4
10  
Largo
Ondas de Radio
 f
10
Zhz
20
10
18
Ehz
10
16
10
14
Phz
12
10
Thz
10
10
10
8
Ghz
Ondas de Rádio;
Radiação Microondas;
Radiação Infravermelha (IR - infrared);
Radiação Visível;
Radiação Ultravioleta (UV);
Raios-X;
Raios Gama.
6
10
Mhz
10
4 Baixa
 Ondas de Rádio
pm
 
Curto
10
-12
Raios Gama
 f
Alta
Aº
m
nm
10
Raios-X
-8
10
-6
mm
10
-4
UltraVioleta Visivel Infravermelho
m
cm
10
-2
km
2
1
4
10
Microondas
10  
Largo
Ondas de Radio
 f
10
Zhz
20
10
18
Ehz
10
16
10
14
Phz
12
10
10
10
Thz
10
8
6
10
Ghz
10
4 Baixa
Mhz
Ondas de Rádio

Baixa Freqüência, longo Comprimento de onda;

Freqüência de alguns Hz até 300 Mhz;

C. Onda
(metros)
Frequência
(MHz)
30 KHz
Comprimento de onda de muitos Km até 1m;
VLF
300 KHz



Fonte: Osciladores Eletrônicos;
LF
3 MHz
Aplicação Geral: Radio, Televisão, radares, etc...
Não possui aplicação em Sensoriamento
Remoto.
HF
30MHz
VHF
1m
300MHz
 Radiação Microondas
pm
 
Curto
10
-12
Raios Gama
 f
Alta
Aº
m
nm
10
Raios-X
-8
10
-6
mm
10
-4
UltraVioleta Visivel Infravermelho
m
cm
10
-2
km
2
1
4
10
Microondas
10  
Largo
Ondas de Radio
 f
10
Zhz
20
10
18
Ehz
10
16
10
14
Phz
12
10
10
Thz

expressas
em termos de Hertz
e seus
 São
Aplicação
em Sensoriamento
Remoto:
múltiplos;
 Imageamento ativo por Radar;
 Freqüência de 300Mhz até 300 Ghz;
 Grande interação com a textura dos

de 1m a 1mm;
materiais;

Osciladores
Eletrônicos;
 Fonte:
Complemento
de informações
obtidas em
comprimento
de ondas;
 outros
Aplicação
Geral: Telefonia,
TV via satélite,
etc...;noturno;
 radares,
Imageamento
10
10
8
6
10
Ghz
10
4 Baixa
Mhz
Microondas
Frequência
C. Onda
1m
300 MHz
UHF
Celurares
Banda-A-D-C-D
1,8 GHz
SHF
Comunicação por
satélites moveis ou fixos
31 GHz
EHF
Banda Milimétrica
 Baixa atenuação por nuvens.
VHFI
Banda Sub-milimétrica
300 GHz
 Radiação Infravermelha
pm
 
Curto
10
-12
Raios Gama
 f
Alta
Aº
m
nm
10
Raios-X
-8
10
-6
mm
10
-4
UltraVioleta Visivel Infravermelho
m
cm
10
-2
km
2
1
4
10
Microondas
10  
Largo
Ondas de Radio
 f
10
Zhz
20
10
18
Ehz
10
16
10
Phz
14
12
10
Thz
10
10
10
8
Ghz
6
10
10
4 Baixa
Mhz
Infravermelho (IR)
IV distante
Termal
IV médio
IV Reflexivo
Comprimento de onda (m)
IV proximo
 Fontes:
Cerca de metade
da Espectro
Designação
Abreviatura
 ( m) Remoto
 Aplicações
Detectada
pela
em
Sensoriamento
primeira
vez
emRemoto:
1800;
O IV refletido é usada no Sensoriamento
Eletromagnético emitida pelo Sol é no IV;
por ser muito parecida com a radiação visível;
 Fornecem
Medida
porindícios
dispositivos
importantes
que reagem
da estrutura
a variação
dasde
IV próximo
NIRsuperior
3
 Corpos
a temperatura
a 0,75
0º K -emitem
IV;
temperatura;
folhas
das
plantas;
 O IV refletido e subdividida em IV próximo (NIR) e IV
 Aplicações
IV médio
3–6
médio
(MIR);gerais: MIR
 Aplicações
 de 0,7 mmgeológicas
até 100mm;no MIR;
 O
Controles
remotos;
IV
(FIR) é essencialmente
emitida
IV Termal
distante
FIRque o industrial,
6 –radiação
15 através
 Monitoramento
Faixa
100 vezesda
maior
atividade
visível;
da superfície da Terra na forma de calor;
 analise
Portas de
daautomóveis;
distribuição de calor;
 Limites
e
subdivisões
bem
definidos;
IV extremo
XIRnão muito 15
- 1000
 Monitoramento
Visão noturna; de queimadas;
 Duas categorias baseado nas propriedades de suas
 Condições
radiações:
Mísseis
guiados
IV
deRefletido
umidade
por calor,
edo
Termal;
solo,
etc... etc...
 Radiação Visível
pm
 
Curto
10
10
Zhz
20
m
nm
-12
Raios Gama
 f
Alta
Aº
10
Raios-X
10
-8
10
16
Ehz
0,700 m
Vermelho
0,592 m
0,578 m
0,400 m




Verde

Azul
0,446 m




Amarelo
0,500 m
Violeta
10
Phz
Radiação Visível
Laranja
-6
10
-4
UltraVioleta Visivel Infravermelho
18
0,620 m
10
mm




14
m
cm
10
-2
2
1
10
Microondas
12
10
Thz
10
10
4
10  
Largo
Ondas de Radio
10
Ghz
km
8
6
10
10
 f
4 Baixa
Mhz
Aplicações
em
Sensoriamento
Remoto:
Luz
branca:
muitas
cores
sem
que
nenhuma
A visão humana percebe freqüências
de 430 Ghz
predomine;
O
Violeta e a
o 700
AzulGhz
sofrem
substancial atenuação
(vermelho)
(violeta);
e
são
freqüentemente
preteridos
nas
imagens
O
olho-cérebro
percebe
o
branco
como
uma
É subdividida em: Vermelho, Laranja, Amarelo,
de
Sensoriamento
Remoto;
vasta
mistura
de
freqüências;
Verde, Azul e Violeta;
Do
Verde
ao Vermelho
até o NIR,
sofremapouca
O
olho
humano
não
é
capaz
de
analisar
luz em
O Azul, Verde e Vermelho são cores primárias;
interferência
damesmo
atmosfera,
e fornecem
indícios
freqüências do
modo
que o ouvido
importantes
sobre
os materiais
O
Sol constitui
a principal
fonte da
de superfície;
radiação;
analisa
o som;
Vermelho
fortemente
absorvido
pela
clorofila;
A
chega
é da
formada
A radiação
cor não éésolar
uma que
propriedade
luz
mas
sim
principalmente
porsensorial;
radiações IF, Visível e UV;
uma
manifestação
Radiações
podem ser
registradas pelos
sistemas
passivos
métodos
fotográficos e
Fraca absorção
na por
camada
de ozônio;
de varredura;
 Radiação Ultravioleta
pm
 
Curto
10
10
m
nm
-12
Raios Gama
 f
Alta
Aº
10
Raios-X
20
Zhz
10
18
0,38 m
UV proximo
0,3 m
UV distante
0,2 m
UV máximo
0,1 m
10
-6
10
-4
UltraVioleta Visivel Infravermelho
10
Ehz
Ultravioleta
-8
mm
16
10
Phz














14
m
cm
10
-2
2
1
10
Microondas
12
10
Thz
10
10
4
10  
Largo
Ondas de Radio
10
Ghz
km
8
6
10
10
 f
4 Baixa
Mhz
Aplicação
Tem
esse nome
em
Sensoriamento
por antecederRemoto:
ao Violeta visível;
Aplicações
Gerais:
Ioniza
É
a porção
o
topo
doda
EEM
atmosfera,
de comprimento
criando ade
ionosfera;
ondas
Poder
bactericida;
pequeno utilizadas em Sensoriamento Remoto;
Produz
alterações
químicas
humana;
Algumas
substancia
emitemna
luzpela
visível
quando
A
poluição marinha
e principalmente minerais e
expostas
radiação
A camadaade
ozônio UV;
absorve feixes letais de UV;
rochas, fluorescem e emitem luz visível quando
Devido
asasuas
propriedades
de fluorescência e
Não percebida
expostos
radiação
pelo
olho
UV; humano;
fosforescência, são utilizadas para detectar
Abelhas
A
forte atenuação
e pombos
atmosférica
reagemfalsificados);
ao UV;
é um grande
fraudes
(notas
ou bilhetes
obstáculo a sua utilização;
 entede-se de 0,01 a 0,38 m;
Não é captada pelos métodos fotográficos,
Freqüência de 800 a 34.000 Thz
somente sensores de varredura registram
O Sol é a nesta
imagens
principal
faixa
fonte
do espectro.
de geração de UV;
• As aves diurnas enxergam em cores e
possuem cones com pigmentos sensíveis
também a comprimentos de ondas mais
curtos do que a luz visível: os beija-flores e
pombos são capazes de detectar espectros
do UV.
A esquerda vendo a flor com visão
UV e a direita, como nós
enxergamos
Raios X
pm
 
Curto
10
Aº
-12
Raios Gama
 f
Alta
10
10
Raios-X
20
10
Zhz
18
Ehz
Raios X
24 Phz
m
nm
100 Aº
-8
10
-6
mm
10
-4
UltraVioleta Visivel Infravermelho
10
16
10
Phz
14
m
cm
10
-2
2
1
10
Microondas
12
10
Thz
10
10
4
10  
Largo
Ondas de Radio
10
Ghz
km
8
6
10
10
 f
4 Baixa
Mhz
 Aplicações
Alta Freqüência,
pequeno Comprimento de onda;

Gerais:
Freqüência
a 50.000
PHz;
 Na
Medicina,24
são
utilizados
para examinar ossos e
no tratamento
do câncer;aos diâmetros
 dentes,
 de 1 ae100
Angstron, inferiores
atômicos;
 Nos
aeroportos para vistoria de bagagens;
Alto
poder penetrante;
 Na
Industria
metalúrgica, para detecção de
defeitos
ou fissuras;
 minúsculos
São capazes
de atravessar
muitas substancias,
sendo detidas
outras, como
chumbo;
 Investigação
depor
autenticidade
de o
obras
artísticas;
50.000
Phz
0,1 Aº
São produzidos
através
desaceleração de
 Pesquisa
da estrutura
da da
matéria.
partículas carregadas a alta velocidade;
 Por não conseguirem atravessar a atmosfera, não é
possível utiliza-los para SR.
 Raios Gama
pm
 
Curto
10
-12
Raios Gama
 f
Alta
10
Aº
10
Raios-X
20
10
Zhz
18
Ehz
Raios Gama
50.000
Phz
m
nm
0,1 Aº
-8
10
-6
mm
10
-4
UltraVioleta Visivel Infravermelho
10
16
10
Phz
14
m
cm
10
-2
2
1
10
Microondas
12
10
Thz
10
10
4
10  
Largo
Ondas de Radio
10
Ghz
km
8
6
10
10
 f
4 Baixa
Mhz
 Altíssimas
AplicaçõesFreqüências
Gerais:
e minúsculos
Comprimentos de onda;
 Na Medicina são capazes de destruir células
 cancerosas;
Freqüência acima de 50.000 PHz;
 
Nainferior
astronomia,
a 1 Aº,para
inferior
obter
aos
informações
diâmetros atômicos;
sobre a vida
e morte das estrelas e outros fenômenos explosivos
 Altíssimo poder penetrante;
no universo;
 Não existe limite superior para esta faixa, acima dela
 Assim como os Raios X, são totalmente absorvidos
somente os Raios Cósmicos;
pela atmosfera da Terra, não sendo útil para
 Sensoriamento
Podem causar graves
Remoto.
danos às células;
 São produzidos por desintegração natural ou
artificial de elementos radioativos;
 Conclusão
 O conhecimento do ELM possibilita importantes
avanços em diversas atividades humanas;
 Desenvolvimento de Técnicas e equipamentos na
Medicina, na Astronomia, nas Telecomunicações, no
uso militar e em inúmeras utilizações praticas;
 Em Sensoriamento Remoto, é a principal informação
para geração e analise dos dados coletados pelos
sensores.
FIM