El espectro electromagnético abarca desde ondas de radio, con longitudes de onda de un milímetro o más, hasta rayos gamma, con longitudes de onda inferiores a una billonésima de metro. La luz ultravioleta tiene longitudes de onda de aproximadamente 1 a 400 nanómetros (nm), donde un nanómetro es 10-9 metros. Luz visible, o más simplemente luz, es una radiación electromagnética en el rango de aproximadamente 400 a 750 nm, mientras que la luz infrarroja tiene longitudes de onda de aproximadamente 750 a 2500 nm.
Flujo radiante y luminoso de una fuente de luz
Como toda radiación electromagnética, la luz es una forma de energía. Flujo radiante, o potencia, es la energía total por segundo emitida por una fuente. El flujo radiante se expresa en vatios (W) y resulta de la salida en todas las longitudes de onda.
A diferencia del flujo radiante, el flujo luminoso de una fuente es la potencia de salida solo en longitudes de onda visibles, lo que excluye la radiación ultravioleta e infrarroja. En unidades SI, el flujo luminoso se expresa como
Por ejemplo, una bombilla incandescente de 100 W consume 100 vatios de energía eléctrica para producir solo 10 vatios de luz visible. La energía restante se convierte en 90 vatios de luz infrarroja y calor residual, que son visualmente inútiles. El flujo radiante incluye luz infrarroja y estaría cerca de los 100 vatios. El flujo luminoso, sin embargo, sería solo de 10 vatios de potencia en longitudes de onda visibles, ponderadas para reflejar la respuesta de nuestros ojos, para producir alrededor de 1.600 lúmenes.
Relación entre flujo luminoso y lux
El flujo luminoso mide cómo percibimos el brillo de una fuente de luz. Sin embargo, muchas situaciones requieren conocer la cantidad de luz que incide sobre un objeto. Para tener un espacio de almacenamiento seguro con buena visibilidad, el administrador de la propiedad debe determinar la iluminación a nivel del piso con un medidor de luz. Iluminancia es la cantidad de flujo luminoso por unidad de área y se expresa como lux (lx) en unidades SI. Un lux es un lumen por metro cuadrado y, por lo tanto, mide la percepción humana del brillo de la luz en un punto dado.
Cómo la luz disminuye con la distancia
Para una fuente que brilla igualmente en direcciones radiales, la cantidad de luz en una unidad de área disminuye por ley del cuadrado inverso. Si una bombilla determinada brilla en un punto a 1 metro de distancia, la iluminancia puede ser de 900 lux. Un lugar a 2 metros de distancia estaría al doble de la distancia y, por lo tanto, solo tendría 1/22, o una cuarta parte de la iluminancia, que sería de 225 lux. Un punto a 3 metros de distancia estaría al triple de la distancia y solo tendría 1/33, o una novena parte de la cantidad de luz, solo 100 lux.
Si la luz se origina en una fuente que no es un punto, como una bombilla fluorescente tubular, o Si la luz es manipulada por lentes, espejos o reflectores, entonces la ley del cuadrado inverso puede no solicitar.
Procedimiento de medición de lux
El ojo humano tiene una sensibilidad máxima a la luz en la banda de longitudes de onda verde-amarilla, de aproximadamente 520 a 580 nm. Esta sensibilidad cae a menos del 15 por ciento del máximo para el rojo en un extremo del espectro y al 10 por ciento para el azul en el otro extremo. La mayoría de los luxómetros utilizan un solo sensor de silicio con filtros ópticos para imitar este perfil de sensibilidad en varios grados.
Las mediciones del medidor de luz son generalmente precisas con luces incandescentes porque la salida espectral es muy similar para todas las fuentes incandescentes. Sin embargo, los muchos tipos de LED y luces fluorescentes (descarga de alta intensidad, halogenuros metálicos, sodio de alta presión y luces de oficina blancas frías) tienen diferentes perfiles espectrales. Los luxómetros de alta calidad reproducen fielmente la respuesta visual del ojo y también pueden medir con precisión estas otras fuentes de luz.
Los medidores de luz que siguen mal la curva de sensibilidad del ojo requieren un factor de corrección de color (CCF) que ajusta la medición del medidor de luz para LED o luces fluorescentes. Por lo tanto, necesita saber el tipo de luz que está midiendo y usar el CCF apropiado.
El procedimiento de medición de lux simplemente requiere colocar el sensor de un medidor en la superficie o ubicación donde desea medir la luz incidente. El sensor debe mirar hacia la fuente de luz en ángulo recto. Si el sensor no está perpendicular a la luz, la medición será incorrecta, aunque algunos medidores de luz tienen una corrección de coseno para tener en cuenta el ángulo. Los medidores que requieren un factor de corrección de color pueden tener un medio para ingresar el CCF para ajustar el resultado para LED o luces fluorescentes; de lo contrario, tendrá que multiplicar manualmente los lux medidos por el CCF.