Construção e calibração de um fotómetro solar manual e simples

Abstract

Fotometria é a medição da luz proveniente de um objecto. Ela toma em consideração as características físicas da radiação assim como as características do tipo de detector. Também pode ser considerada como um método que permite medir a atenuação que a radiação solar sofre quando atravessa a atmosfera até a superfície terrestre. O objectivo da fotometria solar é o de medir a intensidade de um feixe de luz transmitido directamente do sol através da atmosfera. A dimensão com que as moléculas e outros constituintes atmosféricos removem a luz deste feixe com a dispersão ou absorção, é uma das características ópticas muito importantes da atmosfera. Conhecendo a quantidade da radiação atenuada pela atmosfera podem-se determinar os principais parâmetros que descrevem o estado óptico da atmosfera tais como: espessura óptica total, tamanho das partículas suspensas assim como a sua concentração. (Schafer, 2003). Neste trabalho foram construídos e calibrados três fotómetros solares manuais simples para medir a espessura óptica total da atmosfera. Para a sua construção, foram usados LEDs como elemento sensível à radiação solar, e amplificador operacional para a conversão da corrente produzida pelo LED em tensão eléctrica, que depois foram calibrados usando o método de Langley. Com base nos dados obtidos com estes fotómetros durante 8 dias nos meses de Agosto e Setembro a saber 30,31/08/04 e 01,05,14,15,16 28/09/04 foram calibrados os fotómetros, determinadas as espessuras ópticas da atmosfera e a tensão que corresponde a radiação solar no topo da atmosfera. Os resultados de calibração são em média 1.11 e 1.09 para os LEDs amarelo e verde respectivamente, estes valores correspondem a constante extraterrestre medidos por estes fotómetros. Os resultados mostraram um sucesso, dado que a constante extraterrestre obtida com estes instrumentos está dentro dos parâmetros internacionalmente aceites de 0.20 e 1.4 de acordo com os resultados observados, concluiu-se também que é possível com este instrumento determinar a espessura óptica total da atmosfera que é parâmetro muito importante na explicação de certos problemas de poluição atmosférica. A importância deste trabalho não se resume apenas na construção e calibração do fotómetro e possível observação do sinal por este produzido, é sobretudo a grande importância que o uso deste instrumento poderia trazer para os estudantes do país na percepção de certos problemas ambientais causados pelos processos de atenuação da radiação solar.