ÓPTICA

FOTOMETRÍA

 intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd). Matemáticamente, su expresión es la siguiente:

${\displaystyle I_{V}={\frac {dF}{d\Omega }}}$

entonces:

${\displaystyle I_{V}=K\int _{visible}^{\ }I(\lambda )V(\lambda )\,d\lambda }$

Intensidad luminosa y diferentes tipos de fuentes[editar]

En fotometría, se denomina fuente puntual a aquella que emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un ejemplo práctico sería una lámpara. Por el contrario, se denomina fuente o superficie reflectora de Lambert a aquella en la que la intensidad varía con el coseno del ángulo entre la dirección considerada y la normal a la superficie (o eje de simetría de la fuente).

Unidades[editar]

Una candela se define como la intensidad luminosa de una fuente de luz monocromática de 540 THz que tiene una intensidad radiante de 1/683 vatios por estereorradián, o aproximadamente 1,464 mW/sr. La frecuencia de 540 THz corresponde a una longitud de onda de 555 nm, que se corresponde con la luz verde pálida en la región de máxima sensibilidad cromática del ojo . Ya que hay aproximadamente 12,6 estereorradianes en una esfera, el flujo radiante total sería de aproximadamente 18,40 mW, si la fuente emitiese de forma uniforme en todas las direcciones. Una vela corriente produce con poca precisión una candela de intensidad luminosa.

Unidades de fotometría del Sistema Internacional

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Magnitud	Símbolo	Unidad	Abrev.	Notas
Energía lumínica	Qv	lumen segundo	lm·s	A veces se usa la denominación talbot, ajena al Sistema Internacional.
Flujo luminoso	F	lumen (= cd·sr)	lm	Medida de la potencia luminosa percibida.
Intensidad luminosa	Iv	candela (= lm/sr)	cd	Es una medida de la intensidad luminosa.
Luminancia	Lv	candela por metro cuadrado	cd/m2	A veces se usa la denominación nit, ajena al Sistema Internacional.
Iluminancia	Ev	lux (= lm/m2)	lx	Usado para medir la incidencia de la luz sobre una superficie.
Emitancia luminosa	Mv	lux (= lm/m2)	lx	Usado para medir la luz emitida por una superficie.
Exposición luminosa	Hv	lux segundo	lx·s	Iluminancia integrada en el tiempo.
Eficacia luminosa	η	lumen por vatio	lm/W	Razón entre flujo luminoso y flujo radiante.

Intensidad luminosa

El flujo luminoso nos da una idea de la cantidad de luz que emite una fuente de luz, por ejemplo una bombilla, en todas las direcciones del espacio. Por contra, si pensamos en un proyector es fácil ver que sólo ilumina en una dirección. Parece claro que necesitamos conocer cómo se distribuye el flujo en cada dirección del espacio y para eso definimos la intensidad luminosa.

Diferencia entre flujo e intensidad luminosa.

Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminoso emitido por unidad de ángulo sólido en una dirección concreta. Su símbolo es I y su unidad la candela (cd).

Intensidad luminosa	Símbolo: I
	Unidad: candela (cd)

intensidad radiante (radiant intensity en inglés) es el flujo radiante transportado en una dirección dada en un ángulo sólido unitario (es decir, un ángulo sólido cónico de 1 estereorradián). Su unidad de medida es el vatio por estereorradián (W/sr).

 irradiancia es la magnitud utilizada para describir la potenciaincidente por unidad de superficie de todo tipo de radiación electromagnética.

${\displaystyle I={\frac {P_{inc}}{A_{s}}}}$

${\displaystyle P_{inc}\,}$ es la potencia incidente.

${\displaystyle A_{s}\,}$ es el área de la superficie en que incide la onda.

En unidades del sistema internacional se mide en W/m².

En electromagnetismo se define la irradiancia como el valor de la intensidad energética promedio de una onda electromagnética en un punto dado y se calcula como el valor promedio del vector de Poynting.

${\displaystyle I=\left\langle S\right\rangle _{T}}$.

La irradiancia sirve de base para la definición de magnitudes físicas similares, entre las que la radiancia (potencia emitida por unidad de superficie y por unidad de ángulo sólido) es la más utilizada.

También se utiliza para definir la constante solar, cantidad de energía solar que llega a la atmósfera superior de la Tierra por unidad de superficie y tiempo. Su valor es de 1367 W/m² según la escala del World Radiation Reference Centre (WRRC), de 1373 W/m² según la Organización Mundial de Meteorología (WMO de sus siglas en inglés) y de 1353 W/m² según la NASA.

Unidades[editar]

Unidades del SI utilizadas en radiometría

Magnitud física	Símbolo	Unidad del SI	Abreviación	Notas
Energía radiante	Q	julio (unidad)	J	energía
Flujo radiante	Φ	vatio	W	Energía radiada por unidad de tiempo. Potencia.
Intensidad radiante	I	vatio por estereorradián	W•sr−1	Potencia por unidad de ángulo sólido
Radiancia	L	vatio por estereorradián por metro cuadrado	W•sr−1•m−2	Potencia. Flujo radiante emitido por unidad de superficie y por ángulo sólido
Irradiancia	E	vatio por metro cuadrado	W•m−2	Potencia incidente por unidad de superficie
Emitancia radiante	M	vatio por metro cuadrado	W•m−2	Potencia emitida por unidad de superficie de la fuente radiante
Radiancia espectral	Lλ o Lν	vatio por estereorradián por metro cúbico o vatio por estereorradián por metro cuadrado por hercio	W•sr−1•m−3 o W•sr−1•m−2•Hz−1	Intensidad de energía radiada por unidad de superficie, longitud de onda y ángulo sólido. Habitualmente se mide en W•sr−1•m−2•nm−1
Irradiancia espectral	Eλ o Eν	vatio por metro cúbico o vatio por metro cuadrado por hercio	W•m−3 o W•m−2•Hz−1	Habitualmente medida en W•m−2•nm−1