Energia luminosa

energia luminosa
$Q_{v}$
Dimensión	JT
Unidades
SI	lm s
SGA	lm s
notas
cantidad de luz escalar

La energía luminosa es una cantidad física , una de las principales cantidades fotométricas de la luz [1] . Caracteriza la capacidad de la energía transportada por la luz para provocar sensaciones visuales en una persona. Es un análogo ligero del valor de la energía de radiación , que se incluye en el sistema de cantidades de energía . Se obtiene convirtiendo los valores de la densidad de energía espectral de la radiación según la fórmula de cantidades fotométricas reducidas [2] utilizando los valores de la eficiencia luminosa espectral relativa de la radiación monocromática para visión diurna [3] : $Q_{v}$ $Q_{{e,\lambda}}$ $V(\lambda)$

Q_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{{380~nm}}^{{780~nm}}Q_{{e,\lambda }}(\lambda )V(\lambda )d \lambda,

donde es la máxima eficiencia luminosa de radiación [4] , igual en el sistema SI a 683 lm /W [5] [6] . Su valor numérico se deriva directamente de la definición de la candela . $K_{m}$

La unidad SI para medir la energía luminosa es el lumen segundo (lm s).

La energía luminosa está relacionada con el flujo luminoso por la relación: $\Phi _{v}$

Q_{v}(t)=\int _{0}^{t}\Phi _{v}(t')dt',

donde t es la duración de la iluminación.

Explicaciones

La fórmula anterior para la transición de a se puede fundamentar de la siguiente manera. ${\ Displaystyle Q_ {e, \ lambda} (\ lambda)}$ $Q_{v}$

Si la luz es una radiación monocromática con una longitud de onda de 555 nm, que coincide con la posición del máximo de la función , entonces su energía se compara con la energía de la luz , calculada por la fórmula: $V(\lambda)$ $Q_{e}$ $Q_{v}$

Q_{v}=683\cdot Q_{e},

donde se utiliza el valor anterior =683 lm/W. $K_{m}$

El valor del coeficiente en principio podría elegirse cualquiera, incluso igual a uno. El valor utilizado en el SI se debe únicamente a la elección de \u003d 683 lm/W en la definición de candela, lo que a su vez está asociado a tradiciones y razones históricas. $K_{m}$ $K_{m}$

La capacidad de causar sensaciones visuales en luz monocromática con una longitud de onda distinta de 555 nm es menor que la de la luz con una longitud de onda de 555 nm en tiempos. En consecuencia, la energía de la luz en este caso se considera menor por el mismo factor: $\lambda$ ${\ estilo de visualización 1/V (\ lambda)}$

Q_{v}=683\cdot Q_{e}\cdot V(\lambda ).

En el caso de que la luz no sea monocromática, pero al mismo tiempo ocupe un estrecho intervalo espectral , su energía luminosa está relacionada con la energía correspondiente por una relación similar: $d\lambda$ ${\ Displaystyle dQ_ {v}}$ $dQ_{e}$

dQ_{v}=683\cdot dQ_{e}\cdot V(\lambda ).

que se puede representar como:

dQ_{v}=683\cdot {\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}\cdot V(\lambda )d\lambda .

Teniendo en cuenta que, por definición, es la densidad de energía espectral, y usando la notación estándar para ello , reescribimos la última igualdad en la forma: ${\frac {dQ_{e}}{d\lambda}}$ $Q_{{e,\lambda}}$

dQ_{v}=683\cdot Q_{e,\lambda }\cdot V(\lambda )d\lambda .

Cualquier luz que ocupa una parte arbitrariamente amplia del espectro se puede representar como una colección de un gran número de emisiones de luz, cada una de las cuales ocupa un intervalo . Entonces la energía luminosa total de este conjunto será la suma de las energías luminosas de cada una de las radiaciones. Así, pasando en el límite de la sumatoria a la integración, obtenemos lo mismo que antes: $d\lambda$

Q_{v}=683\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}Q_{e,\lambda }(\lambda )V(\lambda )d\lambda .

Notas

↑ Energía luminosa . Artículo en la Enciclopedia Física. . Consultado el 10 de junio de 2012. Archivado desde el original el 22 de marzo de 2012. (indefinido)
↑ GOST 26148-84. Fotometría. Términos y definiciones. (enlace no disponible) . Consultado el 28 de noviembre de 2020. Archivado desde el original el 16 de marzo de 2020. (indefinido)
↑ GOST 8.332-78. Sistema estatal para asegurar la uniformidad de las mediciones. Medidas de luz. Valores de la eficiencia luminosa espectral relativa de la radiación monocromática para visión diurna. (enlace no disponible) . Consultado el 10 de junio de 2012. Archivado desde el original el 4 de octubre de 2013. (indefinido)
↑ El término "equivalente fotométrico de radiación" también se usa en la literatura.
↑ El número 683 lm/W es una aproximación , un valor más preciso es 683,002 lm/W. Vea el artículo de Kandela para más detalles . $K_{m}$
↑ GOST 8.417-2002. Sistema estatal para asegurar la uniformidad de las mediciones. Unidades de cantidades. (enlace no disponible) . Consultado el 10 de junio de 2012. Archivado desde el original el 10 de noviembre de 2012. (indefinido)

Cantidades de luz
energia luminosa Flujo de luz Brillo El poder de la luz Luminosidad iluminación iluminación espacial iluminación exposición a la luz Exposición a la luz espacial Densidad volumétrica de la energía luminosa. Brillo integral Densidad volumétrica de la energía luminosa. Densidad de volumen de la intensidad de la luz. Brillo equivalente