Óptica física

Fotometría

Estudia las magnitudes relativas a las radiaciones luminosas.

Se denomina flujo luminoso de un foco a la cantidad total de energía luminosa emitida por el mismo en cada segundo.

Cuando se observan los objetos y estos están iluminados unos mas que otros, no es posible medir esa intensidad de iluminación, sin embargo se puede establecer con bastante aproximación la igualdad o desigualdad de iluminación, proveniente de dos focos de luz del mismo color, ubicados en la normal a una pantalla, y a la misma distancia, separados por una lámina opaca.

De no ser iguales las intensidades, siempre es posible agregar, al foco de menor intensidad, un tercero, , de modo que se igualen las intensidades de ambos lados:

Existe una medida de la intensidad luminosa y es una unidad física. Dada una fuente luminosa a una distancia x de una pantalla, al llevarla a una distancia doble, son necesarias 4 fuentes iguales a la primera, para lograr una iluminación igual. Siendo la distancia 3 x, serán necesarias 9 fuentes iguales a la primera.

Si dos fuentes producen iguales iluminaciones en iguales condiciones, sus intensidades ( son proporcionales a los cuadrados de las distancias (:

Igualdad que permite efectuar mediciones de intensidad y estas son arbitrarias.

Las más usadas son:

  • El Violle
  • La bujía decimal = ½ de Violle (candela = 0,982 bujía decimal);
  • La bujía Hefner

Las relaciones son: 1 Violle = 20 bujía decimal = 22,8 bujía Hefner.

Fotómetros

Son aparatos para medir intensidades de fuentes luminosas

  • Fotómetro Bunsen, el cual consta de una pantalla traslúcida, que generalmente es un papel, con una mancha de grasa en el centro, haciendo mas transparente esa superficie, dos espejos en ángulo que permiten ver ambas caras de la pantalla, una regla graduada para medir las distancia de las fuentes a la pantalla, una fuente cuya intensidad es conocida y la fuente cuya intensidad se ha de medir.
  • Fotómetro Lummer-Brodhum, está constituido por una pantalla S de yeso o de óxido magnético cuyas caras están iluminadas por los dos focos que se comparan. La luz que difunden ambas caras es recibida por dos prismas de reflexión total A y B, que la reflejan hacia un cubo C, llamado cubo fotométrico, formado por dos prismas de reflexión total, uno de ellos vaciado en la parte externa de su superficie.

La luz que procedente de A pasa por el centro del prisma izquierda del fotómetro llaga sin desviarse al anteojo por donde se observa en el aparato. También van el anteojo los rayos procedentes de B después de sufrir una reflexión total en el prisma de la derecha del cubo fotométrico.

Espectros: sus clases

Es la proyección de la luz blanca que atraviesa un prisma sobre una pantalla. Estos pueden ser de distintas clases:

  • Los solidos incandescentes (metales en fusión, velas ardiendo, etcétera) forman espectros continuos, es decir, que los distintos colores están seguidos, mientras que los gases o vapores incandescentes producen espectros discontinuos o de rayas.
  • Los de Emisión,  dan directamente todos los focos de iluminación.
  • Los espectros de absorción de sólidos o líquidos, poseen las bandas características de los cuerpos que las han producido.  La sangre humana presenta un espectro que consta de dos bandas negras entre el rojo y el naranja y entre el amarillo y el verde.
  • Los espectros de absorción de gases o vapores, dan un espectro de luz blanca rayado con bandas negras, cuya posición coincide con la que ocupan las rayas brillantes de su espectro de emisión, por ello se llama a este espectro  de inversión de rayas.

El fundamento del análisis espectroscópico consiste en conocer la longitud de onda de cada raya de un espectro determinado el elemento que lo ha emitido.