Descarregar extracte - e-BUC

4 Dispositius optoelectrònics 185sinθisinθtnt=ni(4.4)on n i i n t són, respectivament, l'índexs de refracció del medi des d'on incideix el raig iel del medi on és transmès.Si es dóna el cas que (n i /n t ) sin θ i > 1, aleshores no hi ha cap angle θ t que compleixil’equació 4.4 i no hi ha raig refractat, sinó que tota la llum és reflectida. És el fenomenconegut com a reflexió total i és particularment important per entendre el funcionament deles fibres òptiques, com veurem més endavant. El màxim angle d’incidència que permet latransmissió de llum al segon medi és:nti = arcsinniθ (4.5)En el fenomen de la reflexió i refracció una part de la potència incident és transmesa alsegon medi i la resta és reflectida cap al primer. La fracció R de potència reflectida és:2⎛ ni− nt⎞R = ⎜ ⎟nin(4.6)⎝ + t ⎠El flux P d'energia que es propaga es mesura en J/(cm 2 s)=W/cm 2 . En el cas més general laradiació és la superposició, en proporcions variables, de radiacions de diferents longitudsd’ona. La contribució de cadascuna d’elles a la potència del flux radiant ve donada per lafunció de distribució espectral dP/dλ, expressada en W/(cm 2 ×µm).Quan ens interessa l'efecte de la llum sobre la visió humana, aleshores aquesta distribucióes pondera segons la sensibilitat de l'ull humà d'acord amb una corba normal estàndard,representada en la figura 4.2. La unitat de potència lluminosa (il·luminació) és el lumen. Unwatt de llum de 555 nm de longitud d’ona (màxim de la corba estàndard) equival a 680lumen. Per altres longituds d’ona aquesta quantitat s’ha de multiplicar pel valor indicat per lacorba normal. Un lumen per metre quadrat dóna una densitat d’il·luminació (dita luminància)coneguda com lux.Exercici 4.3La corba normal de resposta de l’ull humà ens dóna els valors 30% per a una llum de 500nm de longitud d’ona i 60% per a una de 600 nm. Calculeu els watts de llum necessaris peril·luminar una superfície de 100 m 2 amb 100 lux.Solució: 49 W i 24,5 W, respectivament.© Els autors, 2006; © Edicions UPC, 2006