漫反射光谱学VIP免费

José Torrent & Vidal Barrón 1 1 第13 章 漫反射光谱学 José Torrent and Vidal Barrón, University of Córdoba, Spain 翻译：胡鹏翔 校对：姜兆霞 土壤各组分和入射光之间的相互作用决定了土壤的外观。颜色和土壤外观的其他属性敏感地反应了土壤性质，各组分比例，颗粒大小，形态以及土壤矿物和有机质的空间结构。事实上，用土壤颜色来获得土壤性质信息，从而描述区分土壤类型的研究已有 75 年的历史。 1949 年美国土壤勘测计划和1959 年国际土壤学会应用Munsell 符号建立了描述土壤颜色的标准方法（1949 年，美国土壤勘测计划利用Munsell 标记法建立了描述土壤颜色的标准方法，10 年后，该方法被国际土壤学会采用。）。之后，土壤学家开始广泛利用Munsell 土壤比色表。然而，由于各种心理学和物理学因素，视觉上对土壤颜色的估计很容易产生本质上的错误。因此，色度计和分光光度计作为准确和精确测量土壤颜色的方法，被科学家所广泛接受。与此同时，不同类型分光光度计的使用可以从不同角度来阐述光照下土壤反射光谱的特性。 反射系数，即反射辐射通量（能量）和入射辐射通量（能量）之间的比值，是描述反射过程的基本参数（Wyszecki and Stiles, 1982）。一般来说 ，土壤在 任 何波 长 下的反射都 由两 部 分组成 ： 镜 面 反射（定向 反射）和漫 反射（不定向 反射）。反射系数的野 外测量通常 在 相对较 大的面 积 上进 行 的（ >10cm2）。因此，无 论 是镜 面 反射还 是漫 反射对土壤表面 的总 反射都 有贡 献 ，贡 献 的大小取 决于土壤的颗粒大小，结构，微 地貌 和其他属性，这 些 属性称 为土壤的表面 状 态（Escadafal, 1989）。然而在 实验 室 中 ，土壤反射系数的测量是在 相对小的面 积 上进 行（<10cm2），测量使用的土壤也 经 过了研磨 过筛 。此时，漫 反射系数占 主 导 地位 ，José Torrent & Vidal Barrón 2 2 而它主要和土壤的组成有关。 本章介绍了实验室中记录土壤漫反射光谱的方法以及如何运用已有信息来识别土壤矿物。本章只讨论可见光区和邻近的紫外和红外光谱区。 原理 本节简明地介绍漫反射的理论原理。有兴趣的读者可以参考以下教材做深入了解：Wendlandt and Hecht (1966), Kortüm (1969), Wyszecki and Stiles (1982), Hapke (1993)。 根据光学几何定律（源于菲涅尔等式），当...