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O que são refletância e transmitância?
Definição de refletância e transmitância
A refletância descreve a quantidade de luz refletida por uma superfície ou elemento óptico. É igual à razão entre a potência refletida e a potência incidente quando a luz incide sobre uma superfície.
A transmitância descreve a quantidade de luz que é transmitida por uma superfície ou elemento óptico. É igual à razão entre a potência transmitida e a potência incidente quando a luz incide sobre uma superfície.
Os engenheiros costumam utilizar receptores esféricos (por exemplo, esferas integradoras) para essas medições.
Índice
Qual é a importância da refletância e da transmitância no projeto óptico?
Durante um processo de projeto óptico, resultados precisos de simulação dependem frequentemente de definições precisas das propriedades ópticas (em termos de superfície e volume). A geometria por si só não é capaz de determinar a distribuição da luz. As propriedades ópticas determinam como a energia e a direção dos raios se alteram. É importante conhecer, com a maior precisão possível, as características ópticas dos materiais. A melhor maneira de obter características precisas é medir diretamente como a luz interage com o material e exportar os resultados para um software óptico.
A precisão das medições influencia:
- Projetistas ópticos, que precisam de propriedades ópticas precisas para simulações de traçado de raios
- O departamento de P&D, que precisa projetar o material adequado com determinadas propriedades ópticas
- O controle de qualidade no processo de fabricação, que deve ser perfeitamente controlado
Soluções de medição óptica:
- Dispersão óptica angular com a Função de Distribuição de Dispersão Bidirecional (BSDF)
- Dispersão total integrada (TIS) que afeta a propagação da luz
- Reflexão, transmissão, relação de absorção
Como se obtêm medições de refletância e transmitância?
Medição direta da refletância e da transmitância
A medição da refletância (transmitância) consiste na integração de todo o sinal refletido (transmitido) (difusão + especular) em uma hemisfério: a luz refletida (transmitida) pela amostra é integrada em um hemisfério refletivo e, em seguida, normalizada pela potência total refletida (transmitida) do feixe incidente.
Na prática, para medir a refletância, a amostra é colocada na porta de saída de uma esfera integradora e iluminada por uma fonte de laser. Em seguida, mede-se a intensidade refletida por um Spectralon lambertiano. Conhecendo a refletância de referência calibrada, calcula-se a refletância da amostra.
Para a medição da transmitância, a amostra é colocada na abertura de entrada de uma esfera integradora. Em seguida, mede-se a intensidade transmitida da luz incidente sem que haja nada na entrada da esfera. A partir disso, calcula-se a transmitância da amostra.
Refletância e transmitância a partir do BSDF
A refletância e a transmitância podem ser calculadas diretamente a partir das medições da BSDF. De fato, existe uma correlação direta entre a BSDF e a refletância ou a transmitância.
Figura 1. A ) A refletância pode ser calculada a partir da BRDF com esta fórmula; B) A BRDF é a BSDF medida no espaço refletido.
Figura 2. O BTDF é o BSDF medido no espaço de transmissão. Sendo θd e φd, respectivamente, o ângulo de dispersão e o ângulo azimutal do detector. θi e φi são, respectivamente, o ângulo de dispersão e o ângulo azimutal da fonte.
A precisão do cálculo da refletância ou da transmitância depende da precisão do BSDF e da amostragem do BSDF.
Quanto maior a resolução, mais precisa será a avaliação da refletância ou da transmitância.
Que soluções a Keysight oferece?
Soluções para medir diretamente a refletância:
Serviços de medição
Em nosso laboratório de medição, oferecemos medições de refletância e transmitância em diferentes ângulos de incidência e com uma ampla gama de comprimentos de onda. Também oferecemos medições de refletância espectral. A configuração é a mesma apresentada na seção anterior.
Medição da BSDF para calcular a refletância ou a transmitância
Todos esses dispositivos são capazes de medir a BSDF para extrair ou calcular a refletância ou a transmitância a partir dessas medições. A precisão depende da resolução das medições.
Mini-Diff V2
Adquira um instrumento portátil e acessível para medição da Função de Distribuição de Refletância Bidirecional (BRDF) e da Função de Distribuição de Transmitância Bidirecional (BTDF) com um sensor baseado em câmera e exporte os resultados das medições para software de simulação.
- Ángulo de visão (AOI): 0°/20°/40°/60°
- Faixa dinâmica 105
- Precisão angular: 1°
REFLET 180S
O goniofotômetro autônomo exclusivo da Keysight
- AOI: ajustável de 0° a 90°
- Faixa dinâmica: 109
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