农业物料的电磁特性.pptx
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1、电电磁磁波波谱谱一、电磁波谱一、电磁波谱宇宙射线:宇宙射线:由短波高频电磁波所形成,光子所携带能量最多 射射 线:线:由辐射性物质产生,不易被物质所吸收,若被活体所吸收则会造成破坏作用 x 射射 线:线:原子内的电子束在几千伏电压下加速撞击金属目标产生紫紫 外外 线:线:由原子、分子中的电子放电所形成,被微生物吸收时,电离作用导致的化学反应会破坏微生物体可可 见见 光:光:由原子或分子中组成物(主要是电子)的内部运动调整所形成红红 外外 线:线:由分子和热体产生微微 波:波:由电子装置产生声声 波:波:由电子装置产生电磁波电磁波:由电子的往复或周期性运动产生的电场、磁场变化形成电磁辐射电子在特
2、定频率范围内可被激化或振荡,热、电、化学变化、高频辐射均可导致电子激化或振荡热热:黑体辐射,如灯丝达3000时方能产生可见光区域的辐射能电电:电场两电极间距很小且电压很大可产生极化作用化学变化化学变化:可导致光子的吸收或释放形成辐射高频辐射高频辐射:射线、x射线、紫外线等均可形成激化辐射一、电磁波谱一、电磁波谱电电磁磁波波谱谱常用电磁波谱常用电磁波谱 名名 称称频率范围频率范围波长范围波长范围典型业务典型业务甚低频VLF超长波 330KHz 10010km导航,声纳低频LF长波,LW 30300KHz101km导航,频标中频MF中波,MW 3003000KHz1km100mAM,海上通信高频H
3、F短波,SW 330MHz100m10mAM,通信甚高频VHF超短波 30300MHz101mTV,FM,MC特高频UHF微波3003000MHz10010cmTV,MC,GPS超高频SHF微波330GHz 101cmSDTV,通信,雷达极高频EHF微波 30300GHz101mm通信,雷达光频 光波150THz3000.006m光纤通信 电磁波的波段划分及其应用电磁波的波段划分及其应用调幅广播调幅广播(AM):550KHz1650KHz(中波);2MHz30MHz(短波)调频广播调频广播(FM):88MHz108MHz电视频道电视频道(TV):50MHz100MHz;170MHz220MHz
4、;470MHz870MHz无绳电话无绳电话(Cordless Phone):50MHz;900MHz;2.4GHz 蜂窝电话蜂窝电话(Cellular Phone):900MHz;1.8GHz;1.9GHz卫星卫星TV直播直播(SDTV):4GHz6GHz;12GHz14GHz全球卫星定位系统全球卫星定位系统(GPS):L1=1575.42MHz;L2=1227.60MHz;L3=1176.45MHz光纤通信:光纤通信:1.55m,1.33m,0.85m ISM波段:波段:902928MHz,2.42.4835GHz,5.7255.850GHz用于加热、干燥的电磁波用于加热、干燥的电磁波:13
5、00MHz(radio frequency,RF,声频)330MHz(高频,high frequency,HF;short wave,SW)30-300 MHz(甚高频,very high frequency,VHF)300MHz300GHz(microwave,WM,微波)300-3000 MHz(特高频,ultra high frequency,UHF)3-30GHz(超高频,super high frequency,SHF)30300 GHz(极高频,extremely high frequency,EHF)光光谱谱光色 波长(nm)频率(Hz)中心波长(nm)红 760622 3.91
6、014 4.81014 660 橙 622597 4.81014 5.01014 610 黄 597577 5.01014 5.41014 570 绿 577492 5.41014 6.11014 540 青 492470 6.11014 6.41014 480 兰 470455 6.41014 6.61014 460 紫 455400 6.61014 7.51014 430 人眼最为敏感的光是黄绿光,即人眼最为敏感的光是黄绿光,即555nm附近。附近。可见光可见光(visible light)能够引起人的视觉的电磁波能够引起人的视觉的电磁波互补色互补色:两种颜色的光按比例混合形成白光,这两种
7、光称为互补色。物质对光具有选择性吸收作用而呈现出不同颜色。当物质对可见光区域内某种波长的光选择性吸收时,该物质呈现出被吸收波长光的互补色光的颜色。l几何因素:物料尺寸大小与波长间关系,若波长物料尺寸,则不能检测出光滑、粗糙表面间的差异。l吸收作用:分子吸收能量与其辐射激化能级有关,长波适于激化蒸汽和气体,短波适于激化液体、固体。2002.5nm 能造成液体、固体分子的低频振荡10010nm 对活体组织有电离作用1nm 激化造成化学键的断裂,激发化学反应形成荧光红外线携带能量不足以激发分子中的电子,相反吸收分子振动、旋转的能量旋转吸收带主要在远红外波谱范围,振动吸收带主要在近红外波谱范围,即粒子
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