Explorando los Fundamentos de la Óptica y la Fotometría

Fundamentos de Óptica y Fotometría

Conceptos Clave

• Ángulo Límite: Es el ángulo de incidencia donde el rayo no se refracta, permaneciendo en la interfaz.
• Interface: Es la línea imaginaria entre dos sustancias con distintos índices de refracción.
• Reflexión Total: Ocurre cuando el ángulo de incidencia supera el ángulo límite, provocando la reflexión del rayo sin atravesar la interfase. Importante: estos efectos se describen con un rayo de incidencia que atraviesa primero una sustancia más densa o con mayor índice de refracción.

Fotometría

En esta parte de la física, nos ocuparemos del cálculo de la luz emitida por un foco.

• Intensidad de la Luz (I): Es el flujo emitido por un foco en una dirección determinada. Es directamente proporcional al flujo e inversamente proporcional al ángulo sólido.
• Flujo Luminoso: Es la luz emitida por una fuente puntual en todas las direcciones. Su unidad es el lumen (lm) y es directamente proporcional a la intensidad por el ángulo sólido.
• Ángulo Sólido: Es la relación directa entre el área hacia donde se direcciona la luz y la distancia de la estructura imaginaria provocada por el foco.
• Iluminancia (E) lux: Es el flujo recibido por una superficie definida por un foco desde una determinada distancia d. Es directamente proporcional al flujo medido en candela.

Conceptos Luminotécnicos

• d: Es la distancia del foco al perímetro de la esfera.
• Superficie a: Es la superficie generada por el flujo luminoso en una dirección en particular, es decir, la intensidad.
• Ángulo Sólido: El ángulo sólido es el que determina como parte del flujo emitido por el foco. La iluminancia será el flujo lumínico que se proyecta sobre una superficie plana ubicada a una determinada distancia.

Óptica: Naturaleza de la Luz

Desde la época remota, el hombre intentó definir qué era y qué controla la luz. Newton la definió como viajes de pequeñas partículas que se propagaban en línea recta a una enorme velocidad.

Ramas de la Óptica

Óptica Geométrica

Se ocupa de las leyes de refracción y reflexión, y de la combinación de estas con espejos y lentes.

Leyes de Refracción

1. El rayo incidente, la normal y el refractado están en el mismo plano.
2. El cociente entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción determina el índice de refracción.