Page 672 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

33.7 Intensidad luminosa
Ejemplo 33.3 F Una fuente de luz roja monocromática (600 nm) produce una potencia radiante visible de
Ejemplo 33.4
653
4 W. ¿Cuál es el flujo luminoso en lúmenes?
Plan: El flujo luminoso puede estimarse por medio del estudio de la curva de luminosidad.
Sabemos que la curva alcanza su punto máximo a 680 lúmenes por watt para la luz ver­
de-amarilla (555 nm). El porcentaje del descenso de la intensidad relativa para la luz roja
puede estimarse a partir de la curva de luminosidad (véase la figura 33.13) y usarse para
calcular el flujo luminoso.
Solución: Si la luz fuera verde-amarilla (555 nm) en vez de roja, tendría un flujo lumi­
noso F dado por
F = (680 lm/W)(4 W) = 2720 lm
A partir de la curva de sensibilidad, la luz roja tiene una longitud de onda de 600 nm y pro­
duce aproximadamente el 59 por ciento de la respuesta obtenida con la luz verde-amarilla.
Así pues, el flujo luminoso que emana de la fuente de luz roja es
F = (0.59 )(2720 lm) = 1600 lm
El flujo luminoso con frecuencia se calcula en el laboratorio determinando la iluminación
que produce sobre un área de superficie conocida.
Intensidad luminosa
La luz viaja radialmente hacia afuera 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 inclui­
do en un ángulo sólido Í1 permanece igual a cualquier distancia de la fuente. Por tanto, con
frecuencia es más útil hablar del flujo por unidad de ángulo sólido que hablar simplemente
del flujo total. La cantidad física que expresa esta relación se llama intensidad luminosa.
La intensidad luminosa I de una fuente de luz es el flujo luminoso Fem itido por
unidad de ángulo sólido fl.
La unidad de intensidad es el lumen por estereorradián (lm/sr), llamada candela (cd). La
candela o bujía, como a veces se le llama, se originó cuando el patrón internacional quedó
definido en términos de la cantidad de luz emitida por la llama de cierta bujía. Este patrón no
resultó adecuado y se reemplazó finalmente por el patrón de platino.
La mayor parte de las fuentes de luz proyecta luz en una dirección en particular. Una fuente
isotrópica es aquella que emite luz de manera uniforme en todas direcciones. Podemos estable­
cer una expresión para calcular el flujo total emitido por una fuente isotrópica al considerar que
el ángulo sólido para dicha fuente debe ser 4-71 sr. El flujo F, a partir de la ecuación (33.7), sería
F = Íi7 = 47tI Fuente isotrópica (33.8)
Por ejemplo, si la intensidad luminosa de una fuente de luz es 1 candela (1 lm/sr), el flujo
luminoso que sale de la fuente sería 477 lúmenes.
ypv a(* = as™í' . ' ™ " " “ r
j Un proyector de luz está equipado con una lámpara de 40 cd que concentra un haz de luz
sobre una pared vertical. El haz cubre un área de 9 m2 de la pared, y el proyector está situa­
do a 20 m de dicha pared. Calcule la intensidad luminosa del proyector.