Iluminación Fisica

Iluminación
La iluminación es la acción o efecto de iluminar. En la técnica se refiere al conjunto de dispositivos que se instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto prácticos como decorativos. Con la iluminación se pretende, en primer lugar, conseguir un nivel de iluminación - interior o exterior - , o iluminancia, adecuado al uso que se quiere dar al espacio iluminado, nivel quedependerá de la tarea que los usuarios hayan de realizar.
Existen tres elementos que condicionan la iluminación fílmica:
1. El movimiento de los actores y objetos delante de la cámara.
2. La sucesión de un plano a otro y la continuidad de luz entre ambos.
3. La rapidez de sucesión de los planos.
Un dato relevante del ojo humano para la iluminación y el trabajo, es la distancia de visiónnatural, en la que el ojo no necesita deformarse para acomodarse la distancia de visión, es una distancia entre el ojo y el detalle a ver de 250 mm.
El rendimiento lumínico de las lámparas incandescentes es de 10 lm/W (lúmenes por vatio). Las lámparas incandescentes halógenas tienen un rendimiento lumínico de 20 lm/W. La vida útil de este tipo de lámparas es de 1000 a 2000 horas.
Las lámparas demercurio de alta presión alcanzan un rendimiento de 40 a 55 lm/W y su duración es de 15000 horas; se utilizan en la iluminación pública o de grandes espacios. Las lámparas de mercurio halogenadas incluyen un aditivo de halogenuro metálico que agrega más bandas de emisión, con lo cual su rendimiento lumínico alcanza los 80 lm/W; se usan para alumbrado interior o exterior de fachadas, monumentos, etc.Las lámparas de sodio de alta presión alcanzan un rendimiento de 100 a 120 lm/W, con una vida de hasta 16000 horas. Se usan en alumbrado público.
Los tubos fluorescentes tienen un rendimiento de 60 a 80 lm/W, con una duración de 10000 horas. Son utilizados en iluminación interior.
Las bombillas de bajo consumo, propiamente denominadas compact fluorescent lamp (o CFL), tienen un rendimiento algomenor que el de un fluorescente clásico: 55 lm/W.
Los diodos emisores de luz (LED) tienen rendimientos comunes de 55 lm/W en sus versiones más conocidas, pero en los últimos años este aspecto ha sido mejorado con creces y se comercializan LED con rendimiento de 90 lm/W (P7) e incluso 110 lm/W, consiguiendo así un nuevo motivo para abrirse paso en el mercado; comúnmente se usan en iluminación deinteriores, lámparas de estudio, vitrinas, señalización de automóviles y en usos arquitecturales.

Ley de la inversa del cuadrado
Ilustración de la ley de la inversa del cuadrado. Las líneas representan el flujo que emana de una fuente puntual. La densidad de líneas de flujo disminuye a medida que aumenta la distancia.
La ley de la inversa del cuadrado o ley cuadrática inversa se refiere aalgunos fenómenos físicos cuya intensidad disminuye con el cuadrado de la distancia al centro donde se originan. En particular, se refiere a fenómenos ondulatorios (sonido y luz) y campos centrales.
Deducción de la ley inversa para ondas
La ley de la inversa del cuadrado para la intensidad de una onda sonora lumínica o de otro tipo puede ser deducida rigurosamente a partir de la ecuación de onda (1)y la definición de intensidad (2), tal como sigue. Se parte de las siguientes ecuaciones:
(1)
(2)
Para una onda esférica emitida por una fuente puntual, Ψ sólo depende de la distancia r al centro de emisión y por tanto escribiendo el operador laplaciano que aparece en la ecuación de onda (1) en coordenadas esféricas para Ψ = Ψ(r,t) se tiene:
(1')
La solución de la ecuación de ondaanterior, con c = ω/k, es:

Se puede aplicar la ecuación (1) para la intensidad o promedio cuadrático temporal t es igual a:

Es decir, este último resultado muestra que la intensidad decrece con el cuadrado de la distancia al centro emisor, que es lo que se pretendía probar.
Deducción de la ley inversa para campos centrales
Si V(r) es un campo central y, por tanto, con simetría esférica,...