A radiação (ondas) eletromagnética é constituída por diversas características físicas (intensidade, comprimento de onda, frequência, energia, polarização, etc...). Entretanto, independente dessas características, todas as ondas eletromagnéticas são essencialmente idênticas, apresentando uma independência com relação à existência ou não de um meio de propagação (propriedade importante deste processo de transferência de energia). Esta independência é fácil de entender pela figura a seguir, o campo elétrico e o campo magnético são perpendiculares entre si e ambos oscilam perpendicularmente à direção de propagação da onda, assim o campo elétrico gera um campo magnético e do campo magnético gera um campo elétrico.
Onde: E = Campo elétrico
M = Campo magnético
A velocidade de propagação da onda eletromagnética no vácuo é a velocidade da luz (3 x 108 m/s). O número de ondas que passa por um ponto do espaço num determinado tempo define a frequência (f) da radiação. A frequência de onda é diretamente proporcional à velocidade de propagação da radiação. Quanto maior a velocidade de propagação da onda, maior o número de ondas que passarão por um ponto num dado tempo (t) e maior será sua frequência. A velocidade de propagação (v) num dado meio é constante.
A onda eletromagnética pode também ser caracterizada pelo comprimento de onda (lâmbda) que pode ser expresso pela equação:
Este espectro é subdividido em faixas, representando regiões que possuem características peculiares em termos dos processos físicos, geradores de energia em cada faixa, ou dos mecanismos físicos de detecção desta energia. Dependendo da região do espectro, trabalha-se com energia (eletron-volts), comprimentos de onda (micrômetro), ou frequência (hertz). Por exemplo: na região dos raios gama e cósmicos - usa-se energia; na região entre U.V. e I.V. - usa-se comprimento de onda; na região microondas e radio - usa-se frequência. As principais faixas do espectro eletromagnético estão descritas abaixo e representados na figura a seguir.
Espectro Eletromagnético.
Ondas de radio: baixas frequências e grandes comprimentos de onda. As ondas eletromagnéticas nesta faixa são utilizadas para comunicação a longa distância, pois, além de serem pouco atenuadas pela atmosfera, são refletidas pela ionosfera, propiciando uma propagação de longo alcance.
Microondas: situam-se na faixa de 1 mm a 30 cm ou 3 X 1011 a 3 X 109 Hz. Nesta faixa de comprimentos de onda podem-se construir dispositivos capazes de produzir feixes de radiação eletromagnética altamente concentrados, chamados radares. Pouca atenuação pela atmosfera, ou nuvens, propicia um excelente meio para uso de sensores de microondas em qualquer condição de tempo.
Infravermelho: grande importância para o Sensoriamento Remoto. Engloba radiação com comprimentos de onda de 0,75 um a 1,0 mm. A radiação I.V. é facilmente absorvida pela maioria das substâncias (efeito de aquecimento).
Visível: é definida como a radiação capaz de produzir a sensação de visão para o olho humano normal. Pequena variação de comprimento de onda (380 a 750 nm). Importante para o Sensoriamento Remoto, pois imagens obtidas nesta faixa, geralmente, apresentam excelente correlação com a experiência visual do intérprete.
Ultravioleta: extensa faixa do espectro (10 nm a 400 nm). Películas fotográficas são mais sensíveis à radiação ultravioleta, que a luz visível. Uso para detecção de minerais por luminescência e poluição marinha. Forte atenuação atmosférica nesta faixa, se apresenta como um grande obstáculo na sua utilização.
Raios X: Faixa de 1 Ao a 10 nm (1 Ao = 10-10 m). São gerados, predominantemente, pela parada ou freamento de elétrons de alta energia. Por se constituir de fótons de alta energia, os raios-X são altamente penetrantes, sendo uma poderosa ferramenta em pesquisa sobre a estrutura da matéria.
Raios- GAMA: são os raios mais penetrantes das emissões de substâncias radioativas. Não existe, em princípio, limite superior para a frequência das radiações gama, embora ainda seja encontrada uma faixa superior de frequência para a radiação conhecida como raios cósmicos.
* A faixa mais usada em Sensoriamento Remoto está entre 0,3 um e 15,0 um (conhecida como espectro óptico), pois nesta faixa os componentes ópticos de reflexão e refração, tais como lentes, espelhos, prismas, etc..., são utilizados para coletar e reorientar a radiação.
Fontes de radiação eletromagnética
As fontes de radiação eletromagnética (REM) podem ser divididas em naturais (Sol, Terra, Radioatividade) e artificial (Radar, Laser, etc...).
O Sol é a mais importante fonte natural, pois sua energia, ao interagir com as diversas substâncias da superfície da Terra, origina uma série de fenômenos (reflexão, absorção, transmissão, luminescência, aquecimento, etc..) investigados pelo Sensoriamento Remoto.
Qualquer fonte de energia eletromagnética é caracterizada pelo seu espectro de emissão, o qual pode ser contínuo ou distribuído em faixas discretas. O Sol, por exemplo, emite radiação distribuída continuamente numa faixa que vai dos raios-X até à região de microondas, embora, concentrado no intervalo de 0,35 um - 2,5 um.
Toda substância com temperatura superior à de zero absoluto (0 K ou -273o C) emitem radiação eletromagnética, como resultado de suas oscilações atômicas e moleculares. Essa radiação emitida pode incidir sobre a superfície de outra substância podendo ser refletida, absorvida ou transmitida. No caso da absorção, a energia é geralmente reemitida, normalmente com diferentes comprimentos de onda.
Na prática, os quatro processos: emissão, absorção, reflexão e transmissão ocorrem simultaneamente e suas intensidades relativas caracterizam a substância em investigação. Dependendo das características físicas e químicas da mesma, aqueles quatro processos ocorrem com intensidades diferentes em diferentes regiões do espectro. Esse comportamento espectral das diversas substâncias é denominado assinatura espectral e é utilizado em Sensoriamento Remoto para distinguir diversos materiais entre si.
WILSON BRASIL GOUVÊA - GRADUANDO EM TECNOLOGIA DE SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES
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