Magnitudes y unidades fotometricas
Páginas: 7 (1662 palabras)
Publicado: 27 de febrero de 2012
CAPITULO II
MAGNITUDES Y UNIDADES FOTOMETRICAS
La luz, al igual que las ondas de radio, los rayos X o los gamma es una forma de energía. En todos los manantiales luminosos, la energía transformada no se puede aprovechar totalmente para la producción de luz, por ejemplo, en una lámpara incandescente parte de la energía consumida se transforma en energía calorífica, otra parte en energíaradiante, de la cual una pequeña de esta es percibida por el ojo humano en forma de luz. Todo esto se ha de evaluar de alguna manera y para ello definiremos las siguientes magnitudes: flujo luminoso, intensidad luminosa, iluminancia o intensidad de iluminación, luminancia, exitancia, rendimiento luminoso o eficacia y cantidad de luz.
2.1 Flujo luminoso
A la parte de energía radiante de unafuente de luz que produce una sensación luminosa en el ojo humano, se le llama flujo luminoso. Por lo tanto, el flujo luminoso se define como la energía radiante en forma de luz emitida por una fuente luminosa en la unidad de tiempo (segundo).
La unidad del flujo luminoso es el lumen (lm) y se representa por la letra griega “φ”.
Un lumen es el flujo luminoso de la radiación monocromática quese caracteriza por una frecuencia f de valor 540 x 1012 Hertz y por un flujo de energía radiante equivalente a 1/683 Watts. Empíricamente se demuestra que a una radiación de 555 nm de 1 W de potencia emitida por un cuerpo negro le corresponden 683 lumen aproximadamente.
La medición del flujo luminoso se realiza en laboratorio por medio de un fotosensor ajustado según la curva de sensibilidadfotópica del ojo a las radiaciones monocromáticas, incorporado en una esfera hueca a la cual se le da el nombre de esfera integradora de Ulbricht y en cuyo interior se coloca la fuente a medir.
2.2 Intensidad luminosa
La intensidad luminosa se define como la densidad de flujo luminoso en una dirección, y es igual a la relación entre el flujo luminoso contenido en un ángulo sólido (ω)cualquiera cuyo eje coincida con la dirección considerada y el valor de dicho ángulo.
La intensidad luminosa se representa por la letra "I" y su unidad es la candela (cd) o candlepower. Por lo tanto:
[pic]
La candela corresponde a 1/60 de la intensidad luminosa de 1 cm2 de la superficie del cuerpo negro, puesto a la temperatura de solidificación del platino, radiada perpendicularmente a dichasuperficie. El patrón primario internacional es un crisol que contiene platino puro y un elemento radiador (óxido de torio).
De esta unidad fundamental se derivan las demás, de ahí que se define el lumen como el flujo luminoso emitido en un ángulo sólido unidad, emitido por una fuente de luz de intensidad luminosa uniforme de una candela.
Se entiende por ángulo sólido al correspondiente a un conosituado en una esfera de radio unidad, de manera que su vértice se encuentre en el centro de la esfera (donde se supone colocada la fuente luminosa) y su base en la superficie de la esfera. La unidad de ángulo sólido es el estéroradian (Sr).
[pic]
Fig. 2.1 Concepto de ángulo sólido.
El estéroradian se define como el ángulo sólido que corresponde a un casquete esférico cuya superficie es igualal cuadrado del radio de la esfera.
La medición de la intensidad luminosa se realiza en laboratorio por medio de aparatos especiales, de los cuales existen diversos modelos fundados en la ley inversa del cuadrado de la distancia la cual se analizará posteriormente.
2.3 Iluminancia o intensidad de iluminación
La iluminancia indica la cantidad de luz uniformemente recibida por unasuperficie (S) y se define como el flujo luminoso uniformemente repartido por unidad de superficie.
La iluminancia se representa por la letra “E” y su unidad es el lux (lx). Por lo tanto:
[pic]
El lux se define como la iluminación de una superficie de 1 m2, que recibe uniformemente repartido, el flujo luminoso de un lumen.
En el sistema inglés de unidades se emplea el footcandle (fc), que...
MAGNITUDES Y UNIDADES FOTOMETRICAS
La luz, al igual que las ondas de radio, los rayos X o los gamma es una forma de energía. En todos los manantiales luminosos, la energía transformada no se puede aprovechar totalmente para la producción de luz, por ejemplo, en una lámpara incandescente parte de la energía consumida se transforma en energía calorífica, otra parte en energíaradiante, de la cual una pequeña de esta es percibida por el ojo humano en forma de luz. Todo esto se ha de evaluar de alguna manera y para ello definiremos las siguientes magnitudes: flujo luminoso, intensidad luminosa, iluminancia o intensidad de iluminación, luminancia, exitancia, rendimiento luminoso o eficacia y cantidad de luz.
2.1 Flujo luminoso
A la parte de energía radiante de unafuente de luz que produce una sensación luminosa en el ojo humano, se le llama flujo luminoso. Por lo tanto, el flujo luminoso se define como la energía radiante en forma de luz emitida por una fuente luminosa en la unidad de tiempo (segundo).
La unidad del flujo luminoso es el lumen (lm) y se representa por la letra griega “φ”.
Un lumen es el flujo luminoso de la radiación monocromática quese caracteriza por una frecuencia f de valor 540 x 1012 Hertz y por un flujo de energía radiante equivalente a 1/683 Watts. Empíricamente se demuestra que a una radiación de 555 nm de 1 W de potencia emitida por un cuerpo negro le corresponden 683 lumen aproximadamente.
La medición del flujo luminoso se realiza en laboratorio por medio de un fotosensor ajustado según la curva de sensibilidadfotópica del ojo a las radiaciones monocromáticas, incorporado en una esfera hueca a la cual se le da el nombre de esfera integradora de Ulbricht y en cuyo interior se coloca la fuente a medir.
2.2 Intensidad luminosa
La intensidad luminosa se define como la densidad de flujo luminoso en una dirección, y es igual a la relación entre el flujo luminoso contenido en un ángulo sólido (ω)cualquiera cuyo eje coincida con la dirección considerada y el valor de dicho ángulo.
La intensidad luminosa se representa por la letra "I" y su unidad es la candela (cd) o candlepower. Por lo tanto:
[pic]
La candela corresponde a 1/60 de la intensidad luminosa de 1 cm2 de la superficie del cuerpo negro, puesto a la temperatura de solidificación del platino, radiada perpendicularmente a dichasuperficie. El patrón primario internacional es un crisol que contiene platino puro y un elemento radiador (óxido de torio).
De esta unidad fundamental se derivan las demás, de ahí que se define el lumen como el flujo luminoso emitido en un ángulo sólido unidad, emitido por una fuente de luz de intensidad luminosa uniforme de una candela.
Se entiende por ángulo sólido al correspondiente a un conosituado en una esfera de radio unidad, de manera que su vértice se encuentre en el centro de la esfera (donde se supone colocada la fuente luminosa) y su base en la superficie de la esfera. La unidad de ángulo sólido es el estéroradian (Sr).
[pic]
Fig. 2.1 Concepto de ángulo sólido.
El estéroradian se define como el ángulo sólido que corresponde a un casquete esférico cuya superficie es igualal cuadrado del radio de la esfera.
La medición de la intensidad luminosa se realiza en laboratorio por medio de aparatos especiales, de los cuales existen diversos modelos fundados en la ley inversa del cuadrado de la distancia la cual se analizará posteriormente.
2.3 Iluminancia o intensidad de iluminación
La iluminancia indica la cantidad de luz uniformemente recibida por unasuperficie (S) y se define como el flujo luminoso uniformemente repartido por unidad de superficie.
La iluminancia se representa por la letra “E” y su unidad es el lux (lx). Por lo tanto:
[pic]
El lux se define como la iluminación de una superficie de 1 m2, que recibe uniformemente repartido, el flujo luminoso de un lumen.
En el sistema inglés de unidades se emplea el footcandle (fc), que...
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