radiacion

Tutorial de Teledetección

II. Fundamentos Físicos

II. FUNDAMENTOS FÍSICOS

Radiación electromagnética
La luz visible es sólo una de las muchas formas de energía electromagnética.
Así, las ondas de radio, el calor, los rayos ultravioleta o los rayos X son otras formas
comunes. Todas estas formas de energía radian de acuerdo a la teoría básica de
ondas o Teoría ondulatoria, que describecomo la energía electromagnética viaja
con forma sinusoidal a la velocidad de la luz:
c=υλ

(1.1)

donde c es un constante, 3.108 m/s, υ es la frecuencia y λ la longitud de onda, que
están inversamente relacionadas. En teledetección, lo normal es caracterizar a las
ondas electromagnéticas por su longitud de onda en micras, es decir, por la
posición que ocupan dentro del espectroelectromagnético.
Polarización
Las ondas pueden estar polarizadas o no, en otras palabras, el vector E
puede estar preferentemente dirigido sobre un plano particular a través del
movimiento de la onda. Sin ser demasiado teóricos, diremos que en algunas
ocasiones es útil medir la polarización en teledetección: la luz natural del Sol, que en
su origen no está polarizada, puede adquirir una ciertapolarización como resultado
de la reflexión con algunas superficies naturales. Esta información podría ser muy
importante para poder diferenciar ciertos cuerpos. Para la medida de radiación
polarizada se necesitan sensores remotos especiales. El ojo humano no es capaz de
detectar luz polarizada.

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Espectro electromagnético
Aunque porconveniencia se asignan diferentes nombres a las regiones del
espectro electromagnético, no existen divisiones o líneas de corte exactas entre unas
regiones y sus vecinas. Las divisiones del espectro han surgido como consecuencia
de los diferentes métodos utilizados para detectar cada tipo de radiación más que de
las diferencias que puedan caracterizar a la energía de las distintas longitudesde
onda. Las porciones del espectro electromagnético que se usan en teledetección
están caracterizadas por un continuo con magnitudes que difieren en muchas
potencias de 10, por lo que a veces encontramos representaciones logarítmicas del
mismo. La porción del visible (VIS) que es la que percibimos nosotros, es una
pequeña región que apenas abarca desde las 0.4 micras hasta las 0.7. El colorazul
iría desde 0.4 hasta 0.5 micras, el verde desde 0.5 hasta 0.6 y el rojo de 0.6 a 0.7
micras. La energía UV se encuentra inmediatamente por debajo del color azul. Por
encima del rojo nos encontraríamos con la región infrarroja (IR), que a su vez está
dividida en tres categorías: IR próximo (0.7 – 1.3 micras), IR medio (1.3 – 3) e IR
térmico (3 – 100 micras). La porción de microondas seencuentra más allá del
infrarrojo, a longitudes de onda mucho más grandes (1 mm – 1 m), que son las
longitudes de onda más larga usadas en teledetección. De estas, las más cortas
tienen propiedades similares al IR térmico, mientras que las restantes son similares a
las usadas en comunicaciones. Existe en la actualidad una gran polémica entre los
científicos que usan las técnicas deteledetección en microondas y los encargados de
establecer la asignación de frecuencias para las telecomunicaciones, dado el gran
desarrollo de ambas disciplinas, enfrentadas y unidas por el progreso.

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La mayor parte de los sistemas detectores usados en teledetección operan
en una o varias zonas del visible, IR y microondas. Dentro del IR es deresaltar que
sólo la energía IR térmica está relacionada con la sensación de calor y no el IR
próximo o el medio.

Leyes y principios básicos
Aunque muchas características de la radiación electromagnética se describen
fácilmente con la Teoría ondulatoria, no podemos olvidar la naturaleza corpuscular
de la radiación descrita por la Teoría cuántica. Esta teoría establece que la radiación...