Fisica General Burbano

FOTOMETRÍA 623
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Así, por ejemplo, una radiación tiene una luminosidad relativa 0,5, cuando su flujo de energía
tiene que ser doble que la correspondiente a la luz amarillo-verdosa (555 nm) para provocar la
misma sensación de luminosidad en el ojo humano.
Basándose en numerosas mediciones y con gran número de observadores, se construyó la curva
de sensibilidad relativa con la longitud de onda (V l
), que caracteriza al ojo normal medio; esta
curva tiene su máximo, como ya se ha dicho, cuando l = 555 nm, condicionalmente tomado
como unidad para V l
. La curva representada en la Fig. XXVI-20 es tomada como patrón por la
Comisión Internacional de Iluminación (CIE).
XXVI – 15. Magnitudes fotométricas fundamentales. Unidades
Para establecer una relación entre las unidades energéticas y las características subjetivas de la
sensación que producen, definimos primeramente:
«FLUJO RADIANTE DE UN FOCO LUMINOSO PUNTUAL A TRAVÉS DE UNA SUPERFICIE (R), como la
energía que pasa a través de una superficie situada a una cierta distancia del foco, en la
unidad de tiempo (Fig. XXVI-21)». Se mide en vatios.
Debido a que la energía radiante en un medio homogéneo se propagan en forma rectilínea,
entonces al trazar desde el foco puntual F el conjunto de rayos que se apoyan sobre el contorno
de la superficie dS, obtendremos un cono que limita el flujo que pasa a través de ella producido
por F, si dentro del cono no hay absorción de energía. La sección del cono de superficie esférica
con centro en F y radio unidad, da la medida del ángulo sólido (dw) del cono; si dS forma un ángulo
j con el eje del cono y la distancia de F hasta la superficie es r, sabemos que:
dw = dS cos j/r 2 , correspondiéndole el mismo flujo radiante que para dS, siempre que no exista,
como ya hemos dicho, absorción de energía por el medio.
Visto lo anterior, valoramos las características subjetivas del flujo radiante, definiendo:
FLUJO LUMINOSO DE UN FOCO PUNTUAL dentro de un ángulo sólido determinado y para una
longitud de onda dada, como su flujo energético referido a su capacidad de producción de
luminosidad, y es igual al producto de su flujo energético por su luminosidad relativa o factor
de eficiencia.
dF l = V l dR l
y teniendo en cuenta (2) podremos poner: dF l
= V l
e l
dl
Si la luz es un complejo de radiaciones, el flujo luminoso es la suma de cada una de las radiaciones
compuestas.
F = zV e d
la integral se toma entre 0 e ∞, puesto que para todas las longitudes de onda que se encuentran
fuera del espectro visible V l
= 0; también puede definirse para la luminosidad la sensación visual
subjetiva que produce una luz de potencia y composición espectral determinadas.
Otra magnitud de gran importancia en fotometría es la que definimos como:
«INTENSIDAD LUMINOSA DE UN FOCO PUNTUAL, es el flujo luminoso correspondiente a un ángulo
sólido unidad (un estereorradián)».
I
0
∞
d
= F dw
l l l
esta fórmula nos determina la intensidad en una dirección dada. Si la fuente es uniforme, es decir,
su intensidad luminosa es la misma en todas las direcciones, entonces: I = F/w; de la que podemos
obtener el flujo total de la fuente para todas las direcciones sin más que hacer w = 4p estereorradianes,
quedándonos para éste: F = 4pI.
De la fórmula (9) obtenemos:
=z4p
dF
= Idw
⇒ F Idw
0
considerando el flujo en todas las direcciones. Si I no es constante para todas las direcciones la
igualdad de esta fórmula con la anterior nos da como valor de la intensidad media esférica:
z4p
1
< I> = Idw
4p
0
Para cuantificar las magnitudes fotométricas, se hace necesario tomar a una como magnitud
fundamental, la elegida internacionalmente es la INTENSIDAD LUMINOSA. Como unidad fotométrica
patrón adoptada por la CIE y para el SI, se toma:
(9)
Fig. XXVI-20.– Curva de luminosidades
relativas.
Fig. XXVI-21.– Para esclarecer el
concepto de flujo radiante de un foco
luminoso puntual a través de una superficie.