miércoles, 25 de noviembre de 2009

REFLEXION ESPECULAR


si la superficie de un material es microscópicamente lisa y plana, como en el caso del vidrio float, los haces de luz incidentes y reflejados crean el mismo ángulo con una normal a la superficie de reflexión produciendo una reflexión especular.

La superficie donde se refleja la luz es perfectamente lisa (espejos, agua en calma) y todos los rayos reflejados salen en la misma dirección.

El ejemplo más familiar de la distinción entre la reflexión especular y difusa sería pinturas mates y brillantes según lo utilizado en la pintura casera. Las pinturas mates tienen una parte más elevada de la reflexión difusa, mientras que las pinturas de lustre tienen mayor reflexión especular

REFLEXION DIFUSA




si la superficie de un material es ‘rugosa’, y no microscópicamente lisa, se producirán reflexiones difusas. Cada rayo de luz que cae en una partícula de la superficie obedecerá la ley básica de la reflexión, pero como las partículas están orientadas de manera aleatoria, las reflexiones se distribuirán de manera aleatoria. Una superficie perfecta de reflexión difusa en la práctica reflejaría la luz igualmente en todas direcciones, logrando una terminación mate perfecta.
Las superficies de vidrio con dibujo o delicadamente grabadas producen significativas reflexiones difusas.


Reflexión difusa
Es la que nos permite ver una superficie irregular o aspera, esparse y dispersa la luz incidente, lo que da por resultado que se ilumine la superficie.


¿POR QUE LA LUZ PUEDE REFLEJARSE?

Cuando la luz incide en la frontera o limite entre 2 medios, por ejemplo aire y vidrio, se pueden presentar una o varias de estas situaciones.

Una parte de la luz que incide sobre una superficie de vidrio se refleja, y otra parte penetra en el vidrio, la luz que entra al vidrio es absorbida parcialmente y la parte restante se transmite.

La luz transmitida en general sufre un cambio de dirección, lo cual se conoce como refracción.

La reflexión de la luz obedece a la misma ley general de la mecánica que rige otros fenómenos de rebote, es decir el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
La reflexión de la luz se representa por medio de dos rayos: el que llega a una superficie, rayo incidente, y el que sale "rebotado" después de reflejarse, rayo reflejado.
Si se traza una recta perpendicular a la superficie (que se denomina normal), el rayo incidente forma un ángulo con dicha recta, que se llama ángulo de incidencia.


La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminosos al chocar contra la superficie de los cuerpos. La luz reflejada sigue propagándose por el mismo medio que la incidente.

La reflexión de la luz cumple dos leyes:
- El rayo incidente, el reflejado y la normal están en un mismo plano perpendicular a la superficie.
- El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.


INTENCIDAD LUMINOSA

la 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), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente:
donde:
es la intensidad luminosa, medida en candelas.
es el flujo luminoso, en
lúmenes.
es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.
La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces:
Intensidad luminosa y diferentes tipos de fuentes [
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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).


Intensidad luminosa
La luz viaja radialmente hacia fuera en líneas rectas desde una fuente que es pequeña en comparación con sus alrededores. Para una fuente de luz de ese tipo, el flujo luminoso incluido en un ángulo solido permanece igual a cualquier distancia de la fuente. por lo tanto, con frecuencia es mas útil hablar del flujo por unidad de ángulo solido que hablar simplemente del flujo total.
La cantidad física que expresa esta relación se llama intensidad luminosa.

La intensidad luminosa de una fuente de luz es el flujo luminoso f emitido por unidad de ángulo solido.

ILUMINACION

La iluminación en lo que respecta al área industrial debe tener presente un gran número de luminarias ya que deben abarcar espacios muy grandes y extensos, también deben poseer características distintas a luminarias convencionales o residenciales como poseer mayor potencia, brillo, incandescencia y aceptar los cambios bruscos de voltaje. Estos tipos de luminarias se crearon con el fin de facilitar los procesos producidos de distinto trabajos industriales, además de relacionar la cantidad de luz utilizada con respecto a las ubres realizadas. Para esto es necesario analizar la tarea visual a desarrollar y determinar la cantidad y tipo de iluminación que proporcione el máximo rendimiento visual y cumpla con las exigencias de seguridady comodidad como también seleccionar el equipo de alumbrado que proporcione la luz requerida de la manera satisfactoria.

Si la intensidad de la fuente aumenta el flujo luminoso transmitido a cada unidad de area vecina a la fuente también aumenta.
La superficie aparece mas brillante.
En la medición de la eficiencia luminosa, el ingeniero se interesa en la densidad del flujo luminoso sobre una superficie.

La iluminación de una superficie a se define como el flujo luminoso f por unidad de area.

FLUJO LUMINOSO

El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva





UMBRA Y PENUMBRA




La umbra (en latín: "sombra") es la parte más oscura de una sombra. Dentro de la umbra, la fuente de luz es completamente bloqueada por el objeto que causa la sombra. Esto contrasta con la penumbra (en latín: paene " casi " + umbra "sombra"), donde la fuente lumínica sólo es bloqueada parcialmente.



La parte donde un eclipse anular es visible se llama "antumbra" (en latín: anti " opuesto a " + umbra "sombra"). En un eclipse anular, la Luna no tiene un tamaño suficiente para cubrir completamente el Sol, y su sombra, por lo tanto, no es lo suficientemente larga para alcanzar a tocar la superficie de la Tierra. En un eclipse anular de Sol, la Luna es rodeada por un anillo (annulus) de luz, y los lugares en la Tierra donde el anillo puede ser visto corresponden a la antumbra. Si bien la antumbra puede ser vista como una especie de "sombra negativa", nunca es tan oscura como la penumbra o como la umbra en un eclipse total de Sol.




Umbra
Cualquier objeto de color oscuro absorbe luz, pero uno blanco absorbe casi toda la luz.
La luz que no esta absorbida cuando golpea un objeto, es reflejada o transmitida.
Si toda la luz que incide sobre un objeto se refleja o se absorbe, se dice que el objeto es opaco.
Puesto que la luz no puede pasar a través de un cuerpo opaco, se producirá una sombra en el espacio situado atrás del objeto. La sombra formada por una fuente puntual de luz.
También la luz se propaga en líneas rectas, los rayos k emergen de la fuente pasan por los bordes del objeto opaco formando una sombra nítida proporcional a la forma del objeto. Esta región en la cual no penetra la luz se llama umbra o sombra.