GRANDEZAS E UNIDADES FOTOMÉTRICAS

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Laís Benevides Silva
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1 GRANDEZAS E UNIDADES FOTOMÉTRICAS GRANDEZAS LUMINOSAS FUNDAMENTAIS I GRANDEZAS LUMINOSAS FUNDAMENTAIS I 1

2 É A QUANTIDADE DE ENERGIA RADIANTE CAPAZ DE SENSIBILIZAR O OLHO HUMANO A UNIDADE DESTA GRANDEZA É O LUMEN, QUE CORRESPONDE À QUANTIDADE DE ENERGIA RADIANTE CAPAZ DE SENSIBILIZAR OS OLHOS DURANTE UM SEGUNDO Fluxo luminoso Símbolo Φ Unidade: Lúmen (lm) O É REPRESENTADO PELA LETRA GREGA Ф (FI) SUA UNIDADE É O LUMEN (lm)* * UNIDADE DE POTÊNCIA CORRESPONDENTE A 1/680 W EMITIDOS NO COMPRIMENTO DE ONDA DE 555 nm, NO QUAL A SENSIBILIDADE DO OLHO É MÁXIMA O É MEDIDO EM LABORATÓRIO, COM UM APARELHO CHAMADO ESFERA INTEGRADORA DE ULBRICHT ESFERAS INTEGRADORAS DE ULBRICHT DE DIFERENTES TAMANHOS 2

3 TIPO DE LÂMPADA VELA DE CERA BICICLETA INCANDESCENTE TRANSLÚCIDA 60 W HALÓGENA BIPINO 50 W FLUORESCENTE COMPACTA 15 W FLUORESCENTE TUBULAR 32 W FLUORESCENTE TUBULAR 28 W VAPOR DE SÓDIO ALTA PRESSÃO 70 W MULTIVAPOR METÁLICO 70 W (LM) (127 v) Valores de referência: Para dados específicos, consultar catálogos DE ALGUMAS FONTES GRANDEZAS LUMINOSAS FUNDAMENTAIS I A É A RAZÃO ENTRE O FLUXO EMITIDO POR UMA FONTE DE LUZ E A POTÊNCIA ELÉTRICA CONSUMIDA NO PROCESSO. EM OUTRAS PALAVRAS, UMA MAIOR EFICIÊNCIA ENERGÉTICA SIGNIFICA MAIS LUZ COM MENOR CONSUMO DE ENERGIA. 3

4 A É REPRESENTADA PELA LETRA GREGA (ETA) SUA UNIDADE É O LUMEN / W É A SEGUINTE A FÓRMULA QUE EXPRESSA O RENDIMENTO LUMINOSO: Eficiência Energética Símbolo Unidade:) η = φ w η TIPO DE LÂMPADA POTENCIA NOMINAL (w) EFICIÊNCIA ENERGÉTICA (lm/w) INCANDESCENTE TRANSLÚCIDA 60 13,3 HALÓGENA BIPINO 50 18,6 FLUORESCENTE COMPACTA FLUORESCENTE TUBULAR (T8) - diâmetro 26 mm 32 84,4 FLUORESCENTE TUBULAR (T5) - diâmetro 16 mm 28 90,6 VAPOR DE SÓDIO DE ALTA PRESSÃO MULTIVAPOR METÁLICO 70 94,3 Valores de referência: Para dados específicos, consultar catálogos DE ALGUMAS LÂMPADAS ELÉTRICAS DE ALGUMAS LÂMPADAS ELÉTRICAS 4

5 GRANDEZAS LUMINOSAS FUNDAMENTAIS I É O EMITIDO NUMA DADA DIREÇÃO Intensidade Luminosa Símbolo I Unidade: candela (cd) SUA UNIDADE É A CANDELA (cd)* Definida em termos de radiação de corpo negro emitida por 1/60 de cm² de platina quando em seu ponto de fusão. Uma vez que esse experimento é de difícil realização por ser em altas temperaturas, em 1979 o SI apresentou a definição de candela usada atualmente: Intensidade luminosa emitida por uma fonte em uma dada direção, de luz monocromática de frequência 540 x Hertz e cuja intensidade de radiação em tal direção é de 1/683 watts por esferorradiano (luz verde maior sensibilidade do olho humano) LABORATÓRIO, APARELHOS ESPECIAIS FÓRMULA : φ φ I = ω= 4π 5

6 A É MEDIDA EM LABORATÓRIO, COM APARELHOS ESPECIAIS (GONIOFOTÔMETROS) ALGUNS TIPOS DE GONIOFOTÔMETROS ASSIM COMO A ÁREA DE UMA CIRCUNFERÊNCIA É DE 4πr², O VOLUME DE UMA ESFERA É DE 4π ESFERORADIANOS CURVAS FOTOMÉTRICAS DE UMA LÂMPADA INCANDESCENTE E DE UMA LÂMPADA FLUORESCENTE 6

7 GRANDEZAS LUMINOSAS FUNDAMENTAIS I I I(OU ILUMINAÇÃO) É A RAZÃO ENTRE O EMITIDO POR UMA FONTE E A SUPERFÍCIE ILUMINADA A CERTA DISTÂNCIA DA FONTE. Iluminância Símbolo E Unidade: lux (lx) I SUA UNIDADE É O LUX (lx) A I É MEDIDA COM UM APARELHO CHAMADO LUXÍMETRO ALGUNS MODELOS DE LUXÍMETROS 7

8 I É A SEGUINTE A FÓRMULA QUE EXPRESSA A I: E = φ A ONDE : Φ É O FLUXO E A A ÁREA I MEIO DIA DE VERÃO, CÉU CLARO MEIO DIA DE VERÃO, CÉU ENCOBERTO ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL DE ESCRITÓRIO BOA ILUMINAÇÃO PÚBLICA NOITE DE LUZ CHEIA NOITE DE LUA NOVA (LUZ DAS ESTRELAS) LUX LUX 500 LUX 20 A 40 LUX 0,25 LUX 0,01 LUX VALORES APROXIMADOS DE IS SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE LUZ GRANDEZAS LUMINOSAS FUNDAMENTAIS I 8

9 A DE UMA SUPERFÍCIE NUMA DIREÇÃO DADA É A RAZÃO ENTRE A NAQUELA DIREÇÃO E A SUPERFÍCIE APARENTE* PARA O OBSERVADOR *A SUPERFÍCIE APARENTE É EXPRESSA POR A cosα Luminância Símbolo L Unidade: candela / cm² ou candela / m² α α ρ E L = π OU I L = A cos α ρ = refletância E = iluminância 9

10 A SERÁ MÁXIMA QUANDO O OLHO ESTIVER NA PERPENDICULAR DA SUPERFÍCIE LUMINOSA A PODE SER DIRETA OU INDIRETA SERÁ DIRETA QUANDO SE TRATAR DE SUPERFÍCIES ILUMINANTES E INDIRETA NO CASO DE SUPERFÍCIES ILUMINADAS DIRETA DE UMA SUPERFÍCIE LUMINOSA INDIRETA DE UMA SUPERFÍCIE ILUMINADA 10

11 A É MEDIDA COM UM APARELHO CHAMADO LUMINANCÍMETRO LUMINANCÍMETRO KONICA MINOLTA ESTE MODELO FAZ LEITURAS DE 1/3 E SUA FAIXA DE ABRANGÊNCIA VAI DE 0,01 cd/m² a cd/m² É A QUE PRODUZ A SENSAÇÃO DE CLARIDADE A LUZ NÃO SE FAZ VISÍVEL ATÉ QUE SEJA REFLETIDA PELOS CORPOS A MAIOR OU MENOR CLARIDADE COM QUE VEMOS OS OBJETOS ILUMINADOS DEPENDE DE SUA VER PRÓXIMA FIGURA COM A MESMA I O LIVRO APRESENTA MAIOR QUE O TAMPO DA MESA 11

12 A PERCEPÇÃO DA LUZ NA REALIDADE É A PERCEPÇÃO DE DIFERENÇAS DE S A TEM GRANDE IMPORTÂNCIA NO FENÔMENO DO OFUSCAMENTO SOL CÉU CLARO CÉU ENCOBERTO LUA CHAMA DE UMA VELA DE CERA LÂMPADA INCANDESCENTE CLARA LÂMPADA INCANDESCENTE OPAL LÂMPADA HQI 400 W PAPEL BRANCO SOB 1000 LUX CALÇADA BEM ILUMINADA cd/cm² 0,3 A 0,5 cd/cm² 0,03 A 0,1cd/cm² 0,5 cd/cm² 0,7 cd/cm² 100 A 200cd/cm² 1 A 5 cd/cm² 78 cd/cm² 250 cd/cm² 2 cd/cm² VALORES APROXIMADOS DE S GRANDEZA SÍMBOLO UNIDADE Fluxo Luminoso Φ Lumen (lm) Eficiência Energética η Lumen por watt (lm/w) Intensidade Luminosa I Candela (cd) Iluminância E Lux (lx) Luminância L Candela / m² ou Candela / cm² RESUMO GERAL GRANDEZAS LUMINOSAS FUNDAMENTAIS 12

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