Magnitudes Fotometricas

Magnitudes fotométricas
Las fuentes de luz emiten energía en forma de ondas electromagnéticas. Esta radiación se cuantifica con la ayuda de las magnitudes radiométricas Si interesa cuantificar solamente la radiación a la que es sensible el ojo humano estas magnitudes radiométricas se transforman en magnitudes fotométricas. La luz corresponde a la pequeña parte del espectro electromagnéticocomprendida entre las longitudes de onda de 380 nm (nm: nanometros; 1nm=10-9m) y 760 nm, aproximadamente, cuya energía es absorbida por los fotoreceptores del sistema visual humano, iniciando así el proceso de la visión (Figura 1.1).

10 -14 10-12 10 -10 10 - 8 10 - 6 10 - 4 10 - 2 10 1 10 2 10 4 10 6

Rayos gamma Rayos X Rayos U.V. Visible Rayos I.R. Radar F.M. Onda corta A.M.
T.V.

Figura1.1.- Pequeña parte del espectro electromagnético que al incidir en el ojo humano provoca las sensaciones de claridad y color El efecto visual de la radiación, en el rango visible, depende fuertemente de la longitud de onda. La medida fundamental de la radiación electromagnética emitida por una fuente es el flujo radiante (φrad), es decir, la cantidad de energía emitida por unidad de tiempo, y se mideen vatios (w). La magnitud fotométrica derivada, usada para medir el efecto de la luz, es el flujo luminoso (φlum), y se mide en lúmenes (lm). Se esquematiza en la figura 1.2a. El flujo luminoso es una cantidad importante para caracterizar la cantidad de luz total emitida por una fuente luminosa en todas direcciones, sin embargo, para aplicaciones prácticas muchas veces es necesario cuantificarel flujo luminoso emitido en una dada dirección, para lo cual se define la intensidad luminosa (I) (figura 1.2b) como el flujo emitido por unidad de ángulo sólido en una dirección especificada. La misma deriva de la magnitud radioametrica denominada intensidad de radiación. La unidad de medida de la intensidad luminosa es la candela, que es 1

equivalente a un lumen/esteroradián. Esta magnitudfotométrica se usa para describir la distribución de luz proveniente de una fuente o una luminaria. El modo en como se distribuye la intensidad luminosa, de una lámpara o una luminaria, se indica mediante gráficas de isocandelas, es decir curvas de igual valor de intensidad. Estos diagramas, representados en coordenadas polares o cartesianas, permiten elegir una luminaria de acuerdo a las funcionespara las cuales se utilizará.
Flujo luminoso Intensidad luminosa

a) Iluminancia

b) Luminancia

c)

d)

Figura 1.2.- Gráficos ilustrativos de los conceptos de (a) flujo luminoso, Figura 1.3.- Esquema de las cuatro magnitudes fotométricas fundamentales: a) flujo luminoso, b) intensidad luminosa,(c) iluminancia y d) yluminancia. (b) intensidad luminosa, c) iluminancia (d) luminancia. Siuna lámpara fluorescente compacta con balasto convencional de 7 w que emite 400 lm fuera una fuente puntual su intensidad sería 400 lm/4π rad, es decir 33 candelas, ya que el flujo luminoso total se divide por el ángulo sólido total subtendido por una esfera.

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Las otras dos magnitudes fotométricas fundamentales son: iluminancia (figura 1.2c) y luminancia (figura 1.2d). La iluminancia (E),que deriva de la irradiancia, se define como el flujo luminoso que incide por unidad de área de una superficie dada. Se mide en lux (lux (lx) = lm/m2). En general, cuando se mide la iluminancia sobre el plano de trabajo o iluminancia horizontal, se fija convencionalmente una altura de 0,85m. Cuando se necesita especificar la iluminancia sobre paredes o pantallas de video, las mediciones se hacensobre planos verticales, lo que se conoce como iluminancia vertical. Su aplicación práctica es cuantificar la cantidad de luz que llega a una superficie y por la simplicidad de su medición es la magnitud que más se usa. La iluminancia sigue la ley inversa de los cuadrados, que en el caso de una fuente puntual toma la forma: E = I / d2 (1.2)

donde d es la distancia desde la fuente luminosa a...