CONCEITOS RADIOMTRICOS BSICOS

Jeater W. M. C. SANTOSUFMT/Campus Universitrio de Rondonpolis

CONCEITOS RADIOMTRICOS BSICOS1 Conceitos BsicosExistem numerosas e complexas leis que explicam e tentam prever o comportamento da energia radiante desde sua origem at sua interao com a matria. J estudamos algumas dessas leis quando tratamos da teoria do corpo negro.

GRANDEZAS RADIOMTRICAS1 Conceitos Bsicos

Agora estudaremos apenas alguns conceitos de grandezas radiomtricas cujo conhecimento auxilia-nos a compreender os processos de interao da radiao eletromagntica com os objetos e substncias que compem a atmosfera e a superfcie terrestre.

Em Sensoriamento Remoto o que se registra, basicamente, o FLUXO RADIANTE (energia medida em joules ou watts) que deixa a superfcie imageada em direo ao sistema sensor.

Entretanto, o Fluxo Radiante no apenas a energia que deixa uma superfcie imageada. Na verdade a taxa temporal de energia em direo , para fora de, ou atravs de uma superfcie, medida em watts (W).

Desse modo, importante se conhecer bem a definio de alguns conceitos relacionados radiometria do comportamento da REM, tais como:

1 Conceitos Bsicos

EMISSIVIDADEA emissividade uma razo.

Assim ela definida como a razo entre a excitncia de um material e a excitncia de um corpo negro mesma temperatura.

A emissividade um conceito de extrema importncia quando se trabalha com dados de Sensoriamento Remoto da regio do infra-vermelho termal.

a energia emitida (no refletida) pela superfcie de um corpo, em todas as direes, por segundo e por unidade de rea.

Ex. A do Sol 56 x 1026 cal.cm2.min

EXCITNCIA (ou Emitncia)

GRANDEZAS RADIOMTRICAS

Fluxo composto apenas por energia emitida

1 Conceitos Bsicos

RADINCIA

uma medida da quantidade de fluxo radiante (refletido ou emitido) deixando uma superfcie (em todas as direes) por unidade de rea da superfcie, medida em watts m2.

GRANDEZAS RADIOMTRICAS

a energia emitida pela superfcie de um corpo, em todas as direes, por segundo e por unidade de rea.

1 Conceitos BsicosRADINCIA E INTENSIDADE RADIANTETodo sensor (instrumento de satlite) possui uma abertura pela qual a REMrefletida ou emitida pelos objetos (Excitncia Radiante (M) dos pontos /objetos da superfcie scaneada) passa em direo ao chamado detetor, que o elemento que realmente sente a REM nesse instrumento.O caminho entre essa abertura da lente do sensor e o ponto da superfcie do objeto, passa a ser definido um cone por onde trafega a REM. Esse cone denominado de ngulo slido

Naturalmente que somente a REM que estiver contida neste ngulo slido ser sentida pelo detetor, mas ao mesmo tempo, o sensor no observa somente um ponto na superfcie, mas sim uma determinada rea desta superfcie, a qual constituda por infinitos pontos.Assim, o que realmente medido pelo sensor a intensidade de todos os infinitos fluxos radiantes contidos nos ngulos slidos dos pontos da rea da qual ele capaz de observar.

GRANDEZAS RADIOMTRICAS

1 Conceitos Bsicos

Intensidade Radiante

a potncia do fluxo radiante (emitido + refletido) por unidade de ngulo slido (I), medida em W/sr.

GRANDEZAS RADIOMTRICASRADINCIA E INTENSIDADE RADIANTE

1 Conceitos Bsicos

RadinciaAssim, defini-se radincia como a intensidade do fluxo radiante (refletido ou emitido) numa dada direo por unidade de rea projetada para fora da superfcie por unidade de ngulo slido.Seu conceito pode ser comparado ao conceito de brilho, ou seja, um objeto considerado brilhante quanto maior for sua Radincia medida.

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Conceito de rea Projetada

GRANDEZAS RADIOMTRICASRADINCIA E INTENSIDADE RADIANTE

Deve-se observar que de fato o sensor irregistrar a intensidade do fluxo radiante que deixa uma rea e no um ponto da superfcie. Essa rea denominada de rea Projetada

CONCEITOS RADIOMTRICOS BSICOS

IRRADINCIA (E)

uma medida da quantidade de fluxo radiante (emitido + refletido) incidente sobre uma superfcie por unidade de rea da superfcie, medida em watts por m2

Ex. a irradincia terrestre de origem solar de 2,55 x 1018 cal.cm2.min

1 Conceitos Bsicos

NGULO SLIDO

O ngulo slido o ngulo espacial que abarca um objeto visto desde um dado ponto, que se corresponde com a zona do espao limitada por uma superfcie cnica. Mede o tamanho aparente desse objeto.

1 Conceitos Bsicos

Matematicamente pode ser definido como o ngulo cnico de uma poro de uma esfera definido como a razo entre a rea (A) e o quadrado do raio da esfera (R). = A/R2

A dimenso do ngulo slido medida na unidade de esferorradiano, smbolo sr.

GRANDEZAS RADIOMTRICAS

1 Conceitos Bsicos

ABSORTIVIDADE a razo entre a quantidade de energia radiante absorvida por um corpo e o total incidente sobre o mesmo, para um dado comprimento de onda. Um corpo negro tem absortividade total.

REFLETIVIDADE a razo entre a quantidade de energia radiante refletida por um corpo e o total incidente sobre o mesmo, para um dado comprimento de onda. Um corpo negro tem refletividade nula.

TRANSMISSIVIDADE a razo entre a quantidade de energia radiante transmitida por um corpo e o total incidente sobre o mesmo, para um dado comprimento de onda. Um corpo negro tem transmissividade nula.

GRANDEZAS RADIOMTRICAS

1 Conceitos Bsicos

LUMINNCIATal conceito tem uma definio muito parecida com a de radincia, j que sua definio a intensidade luminosa deixando uma superfcie por unidade de rea (ngulo slido, por exemplo) normal fonte da luz, NUMA DADA DIREO. Contudo, neste caso, referindo-se as radiaes da faixa do visvel. Sua unidade SI a candela por metro quadrado (cd/m)

ILUMINNCIAFluxo luminoso incidente sobre uma superfcie por unidade de rea (cm2ou m2, por exemplo).

ENERGIA LUMINOSAEnergia na faixa do visvel em funo da eficcia luminosa (razo entre o fluxo visvel e o fluxo radiante) da radiao.

EXCITNCIA LUMINOSAFluxo luminoso deixando uma superfcie por unidade de rea, EM TODAS AS DIREES.

GRANDEZAS RADIOMTRICAS

2 Unidades radiomtricas

QUANTIDADE DESCRIO SMBOLO EQUAO UNIDADESEnergia Radiante Energia total emitida por uma

fonteQe, J (joule)

Fluxo Radiante Taxa de energia emitida ou transferida por uma fonte

e = dQ/dt W (watt)

Intensidade Radiante Fluxo emitido por uma fonte pontual por unidade de ngulo slido

Ie I = d/d W sr-1

Exitncia Radiante Fluxo emitido por unidade de rea projectada de uma fonte extensa

Me M = d/dAp W m-2

Radincia Fluxo por unidade de ngulo slido que emitido ou transmitido por unidade de rea projectada

Le L = d2/(dApd)

W m-2 sr-1

Irradincia Fluxo por unidade de rea incidente numa superfcie elementar

Ee E = d/dA W m-2

Densidade de Energia Radiante

Energia emitida por unidade de volume da fonte

w, , u w = dQ/dV J m-3

GRANDEZAS RADIOMTRICAS

Converses deUnidades de Massa, Energia e Potencia

Legenda

GRANDEZAS RADIOMTRICAS2 Unidades radiomtricas