Reflectância, Reflexividade e o Índice de Reflectância Solar

O que é Reflectância

A reflectância é definida como a razão entre o fluxo radiante refletido da superfície ou do corpo de um material (фr) e o fluxo radiante incidente (фi). A reflectância é denotada por ρ (ou p).

A reflectância é uma razão de fluxo radiante. Portanto, é adimensional. A reflectância varia de acordo com a distribuição de comprimento de onda da radiação incidente. Reflectância e transmitância são conceitos intimamente relacionados.

A reflectância pode ser categorizada em dois tipos. Um é a reflectância especular (ρs) e o segundo é a reflectância difusa (ρd).

Reflectância especular é definida como o fluxo radiante que não se dispersa ou difunde. Por exemplo, a reflexão por um espelho.

Reflectância difusa é definida como o fluxo radiante que se dispersa. Por exemplo, a reflexão por uma tela de cinema.

A reflectância total é a soma da reflectância especular e da reflectância difusa.

Reflectividade

A reflectividade é definida como a propriedade de um material de refletir a luz ou a radiação. É uma medida de reflectância independentemente da espessura do material.

Reflectividade e Reflectância são as mesmas para materiais homogêneos e semi-infinitos. Mas é diferente para materiais finitos e estratificados.

Reflectância vs Reflectividade

Reflectância e Reflectividade são termos distintos. A diferença entre Reflectância e Reflectividade é descrita nas afirmações abaixo.

Quando a luz incide em uma camada fina de material, o efeito de reflexão interna causa a reflectância. Varia com a espessura da superfície. Enquanto a reflectividade é um valor que se aplica a objetos refletores grossos.

A reflectividade é o valor limite da reflectância quando a amostra é grossa. É a reflexão intrínseca da superfície.

A reflectância é uma fração de energia eletromagnética refletida pelo material ou superfície. A reflectividade é uma propriedade do material.

Medição de Reflexão

Quando a luz incide em uma amostra, ela será refletida pela amostra. A luz refletida consiste em luz refletida especular e luz refletida difusa.

Como mostrado na figura abaixo, a luz incide em uma amostra com um ângulo de θ. Este ângulo é conhecido como ângulo de incidência.

A luz refletida especular é a luz refletida da superfície brilhante da amostra e a luz refletida difusa é a luz refletida da superfície rugosa da amostra.

Quando a amostra tem superfícies rugosas e brilhantes, mede-se ambas as luzes refletidas e combina-se para medir a luz refletida total.

A medição de reflectância mede a luz refletida relativa ou absoluta.

A medição de reflectância relativa calcula a quantidade proporcional de luz refletida, relativa à quantidade de luz refletida por uma placa de referência. O espelho ou a placa de sulfato de bário são usados como placa de referência. Aqui, assumimos que a reflectância da placa de referência é 100%. A equação para medir a reflectância relativa é; 

A reflectância absoluta mede a quantidade proporcional de luz refletida relativa à quantidade de luz medida diretamente de uma fonte de luz. Aqui, nenhuma placa de referência é usada. Mas os valores de medição de reflectância são baseados no pressuposto de 100% de reflectância do ar. A equação para medir a reflectância absoluta é;

Curva de Reflectância Espectral

A reflectância é uma função do comprimento de onda da energia eletromagnética. A reflectância espectral ou curva de reflectância espectral é um gráfico de Comprimento de Onda vs %Reflectância.

A curva de reflectância espectral é uma medida de quanto energia será refletida em diferentes comprimentos de onda. A reflectância espectral é diferente para diferentes características da superfície terrestre.

É uma curva que fornece informações sobre a reflectância do material ou superfície para diferentes comprimentos de onda ao longo do espectro visível, determinando a cor do material ou superfície.

A figura abaixo mostra a curva de reflectância espectral para diferentes superfícies em diferentes comprimentos de onda.

Índice de Reflectância Solar

O índice de reflectância solar ou reflectividade solar é a capacidade de um material de refletir energia solar da superfície do material de volta para a atmosfera.

O valor do índice de reflectância solar varia de 0 a 1. Se o material absorver toda a energia solar, o valor do índice de reflectância solar é 0, e se o material refletir toda a energia solar, o valor do índice de reflectância solar é 1.

Reflectância Total Atenuada (ATR)