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(19) Luminotecnía - Coggle Diagram
(19) Luminotecnía
El ojo humano como órgano receptor de la luz
Curva de sensibilidad del ojo
Las radiaciones de 380 nm a 810 nm son transformadas por el ojo en luz, La máxima sensibilidad del ojo corresponde a los colores rojo y violeta, Las fuentes luminosas de amarillo y verde tienen eficacia pero poca calidad, en la noche el ojo tiende a percibir el color azul-violeta
Formación de imágenes y simil con cámara fotográfica
La luz llega a la córnea, el iris mediante la abertura de pupila controla la cantidad de luz que se refracta a través del cristalino para incidir en la retina, en donde el pigmento fotosensible de los fotoreceptores la registran en imágenes invertidas. Una vez recibidas las imágenes y formadas en la retina, a través del nervio óptico se envía la información al cerebro que las interpreta.
El ojo humano se compone de
globo ocular, córnea, cristalino, iris, pupila, retina, conos, bastones, mácula, punto ciego.
Se requieren 3 agentes para que se realice el proceso de iluminación:
a) La fuente productora de luz o radiación luminosa.
b) Un objeto a iluminar que necesitamos que sea visible.
c) El ojo, que recibe la energía luminosa y la transforma en imágenes que se envían para interpretar
Naturaleza dual de la luz
La teoría moderna de la mecánica cuántica acepta que la luz tiene una doble naturaleza, por un lado los fenómenos de propagación se explican mejor con la teoría de Maxwell y por otro lado la acción mutua de luz y materia, en los procesos de absorción y emisión, es un fenómeno no fotoeléctrico de naturaleza corpuscular
Broglie
demostró en 1923 que cada partícula debía tener una onda asociada a ella, de forma que tanto en la mecánica cuántica, tanto la materia como la luz presentaban el doble aspecto de corpusculos y de ondas asociadas.
Einstein
toda luz de f, en vez de estar distribuida por el espacio en los campos eléctricos y magnéticos de una onda, estaba concentrada en corpúsculos de energía igual a hf llamadas
cuantos de luz
que Lewis llamó fotones, asi el efecto
fotoeléctrico
consiste en la transmisión de energía de un fotón a un electrón
Newton
teoría corpuscular, sin embargo Young y Fresnel dijeron que era inadecuada y se realizó una confirmación de la teoría ondulatoria. Es decir que la luz consiste en un tipo particular de ondas coincidiendo ambas en la misma velocidad de propagación, en cambio
Maxwell
separo la mecánica para basarse en la electricidad
Espectro de frecuencias
De todos los espectros nos interesan las ondas electromagnéticas capaces de impresionar el sentido de la vista. La
luz visible
es una pequeña franja situada entre los rayos ultravioleta y los infrarojos cuya frecuencia va de 370
10^(12) Hz hasta 750
10^(12) Hz y les corresponde una longitud de onda de 810 nm y 400 nm
Los fabricantes de
lamparas
dan una curva radioespectrométrica de 380 a 780 nm La longitud de onda también se puede expresar en micra o micrómetro(1 μm=10^(-6) m) o en ángstrom ( 1 Å=10^(-10) m)
Radiación de una fuente con espectro de rayas o discontinuo:
Esta energía es emitida por una fuente de descarga gaseosa, como la de vapor de sodio, mercurio, argón, neón, etc.. Cada gas tiene una longitud de onda característica de su radiación que depende de la estructura molecular del gas a través del cual tiene lugar la descarga. Esta radiación se denomina como
luminiscencia
y se caracteriza porque son tipos de radiación independientes de la temperatura.
Radiación de una fuente con espectro continuo
todo cuerpo a cualquier T que no sea cero irradia energía según un amplio campo de longitud de onda. Esta radiación se denomina incandescencia o radiación de temperatura.
Son fuentes de luz artificial
: la llama de combustión como la vela, un arco eléctrico como la soldadura, un lingote de acero, un filamento de lámpara. Fuentes de
incandescencia
son radiación asociados con la temperatura.
ondas electromagnéticas
linea bifilar formada por 2 conductores paralelos A y B recorridos por una corriente I, tal y como se muestra en la figura
1)Las ondas electromagnéticas en el espacio se propagan en todas las direcciones pero en la figura son guiadas por los conductores.
2) A frecuencia industrial de 50 Hz, los conceptos de impedancia, resistencia y reactancia son adecuados, pero en frecuencia muy elevadas de MHz pierde importancia el movimiento de cargas eléctricas en conductores.
3) La teoría electromagnética dice que:
-La v de propagación de las ondas coincide con la v de propagación de la luz en el vacío. En donde c es la v de la luz
E es la kte dieléctrica del vacío o permitividad del vacío
-El campo eléctrico y magnético están en fase. El campo es máximo donde la corriente es máxima y el campo es máximo cuando la tensión lo es
-El campo eléctrico y la intensidad de campo magnético son perpendiculares entre si, al igual que la dirección de propagación.
-Las ondas sonde tipo transversal y se propagan en línea recta.
características de las ondas
velocidad de propagación
depende del tipo de onda, de la elasticidad del medio y de su rigidez. Si el medio es homogéneo o isótropico la velcoidad de propagación es la misma en todas las direcciones
Frecuencia
magnitud periódica en la que el t es la variable independiente, al n de periodos que tienen lugar en la unidad de tiempo
Longitud de onda
distancia recorrida por la onda en un periodo de tiempo λ también se define como la distancia entre 2 máximos consecutivos o entre 2 puntos cualesquiera que se encuentren en la misma fase. Se define como la velocidad de propagación por el tiempo que tarda en realizar un ciclo(periodo en s)
La luz en el conjunto de tipos de energía y su propagación
Energía mecánica, térmica, electrostática y electromagnética
Ondas electromagnéticas
propagan energía producida por oscilaciones de campos eléctricos y magnéticos y no necesitan de un medio material de propagación, por ejemplo la luz.
Regimén periódico
se repite a intervalos regulares de tiempo y se expresa gráficamente por la forma de la onda(ondas sinusoidales)
2 vertinetes:
Fenomeno fisico: ondas, definición y naturaleza
Técnica: cálculo de alumbrado de interiores y exteriores
Ciencia que estudia las distintas formas de producción de luz, su control y aplicación en industrias, áreas domesticas o artísticas
Iluminar:
Abarca factores técnicos y estéticos para hacer posible la visión mediante la disposición ordenada de muchas fuentes de luz o luminarias
Alumbrar:
llenar de luz y claridad un lugar para hacer posible la visión
