这是我在《爱上制作2》上看到的文章，在网上很难找到资料。原文太长，我做了修改。具体的制作细节请参考《爱上制作2》，我花了这么多时间录入这篇文章的目的，仅仅是想告诉更多的人，技术方案有很多种，低成本的方案未必就不是好方案。即使实现的目标相同，但是你降低了成本，就是创新。当然，最重要的是，《爱上制作》中的很多项目就是最好的STEM项目。

如何监测大气雾霾？最佳途径是利用太阳光。因为照在地球大气表面的阳光强度一般是一个常数，只要测量出地面的阳光强度并根据阳光穿过的大气厚度，就可以知道有多少光被散射或吸收了，然后推算出头顶飘着的物质有多少。

这就是可见雾霾光度计的原理。但是测量阳光强度也不是一件容易的事，因为空气中的分子也会散射阳光，这就是所谓的Rayleigh散射现象。这种散射可以制造出蓝色的天空和红色的彩霞。因为空气中的分子对蓝光的散射要强于红光很多，导致测量雾霾很不方便。所以，测量的时候必须取散射为常数的光谱段。

专业设备的做法是，先探测所有的光谱，然后加一个昂贵的光滤过，只让很窄的一段频率的关通过。而美国的一位平民科学家Mims找到了一个便宜的解决方案。

需要强调的是，这不是Mims第一次用廉价的方式解决类似的问题。早在1991年，他就用自己设计的200美元的设备，发现了Nimbus7卫星上比他的设备贵上千倍的仪器正逐渐偏离校准值。这个设备就是曾经发现臭氧层空洞的，NASA的精英们开发的高精度光谱仪。

Mims采用的方案是LED。大家都知道LED会发射单色光，但是往往不知道这一过程是可逆的，光照在LED上，就会产生电流。而且只有相应颜色的光，才能让相应颜色的LED产生电流。

Mims设计的光度计用一个发射大约555纳米波长光，并能检测大约525纳米波长光的绿色LED（能检测的光比发射的光波长略短），然后加上一个运算放大器。电路一点都不复杂，成本低于20美元。图示如下：

http://s9/mw690/001RTfFJgy6FnbfjTjGd8&690

怎么测量和计算呢？下面有示意图。

http://s16/mw690/001RTfFJgy6FnbfnkRN6f&690

http://s15/mw690/001RTfFJgy6FnbkNyk6fe&690

当然，你还要进行一番计算，如果感兴趣，请参照《爱上制作2》做一个吧。我想，如果有学生愿意用这个项目去做研究性学习，将是非常有价值的。