Leis da Iluminación
A lei do inverso do cadrado da iluminación
Esta lei establece que a iluminación (E) en calquera punto dun plano perpendicular á liña que une o punto e a fonte é inversamente proporcional ao cadrado da distancia entre a fonte e o plano.
Onde, I é a intensidade luminosa nunha dirección dada.
Supóñase unha fonte presente con intensidade luminosa I en calquera dirección. Dende esta fonte tomanse dúas distancias como o raio facendo desta fonte o centro.
Segundo a figura superior, os dous raios son r1 e r2. A distancia r1 toma a área elemental dA1. Nesta dirección de dA1, considera-se dA2 a r2 distancia.
dA1 e dA2 están dentro do mesmo ángulo sólido Ω co mesmo fluxo luminoso distribuído Φ.
A área dA1 a r1 recibe a mesma cantidade de fluxo luminoso que a área dA2 a r2 xa que os sólidos son os mesmos.
Novamente, o ángulo sólido para ambas as superficies elementais
A iluminación a distancia
A iluminación a distancia
Agora, a partir da ecuación (i) obtemos,
Agora na ecuación (iii),
Isto indica a relación ben coñecida da lei do inverso do cadrado para unha fonte puntual.
Vese que a iluminación varía inversamente co cadrado da distancia do punto iluminado desde a fonte.
Se a fonte de luz non é unha fonte puntual, podemos supor que esta fonte grande é a suma de moitas fontes puntuais.
Esta relación pode aplicarse a todas as fontes de luz.
A lei do coseno da iluminación
A lei establece que a iluminación nun punto dun plano é proporcional ao coseno do ángulo de luz incidente (o ángulo entre a dirección da luz incidente e a normal ao plano).
É a ecuación de iluminación para fonte puntual.
Onde, Iθ é a intensidade luminosa da fonte na dirección do punto iluminado, Ɵ é o ángulo entre a normal ao plano que contén o punto iluminado e a liña que une a fonte ao punto iluminado, e d é a distancia ao punto iluminado.
Pero para unha fonte non puntual, a lei do coseno da iluminación pode analizarse en termos de fluxo luminoso en vez de intensidade luminosa.
A iluminación ou a densidade superficial do fluxo luminoso recibido por unha área elemental varía coa distancia desde a fonte de luz e co ángulo da área elemental respecto á dirección do fluxo luminoso.
A máxima iluminación ocorre cando o elemento de área recibe o fluxo luminoso normal á súa superficie.
Cando o elemento de área está inclinado respecto á dirección do fluxo luminoso, a iluminación ou densidade de fluxo no elemento superficial diminúe. Isto pode pensarse de dúas maneiras.
A área elemental inclinada (δA) non pode interceptar todo o fluxo luminoso que anteriormente recibiu e polo tanto a iluminación diminúe.
Se a área elemental (δA) aumenta, a iluminación
diminúe.
Para o caso (1) cando o elemento δA está inclinado por un ángulo Ɵ a cantidade de fluxo interceptado δA dáse por
Entón o fluxo recibido por δA diminúe por un factor cosƟ.
Agora a iluminación en δA é
Para o caso (2) se todo o fluxo interceptado polo elemento maior δA’:
Entón a iluminación resulta ser
Ambos os casos destes enfoques resultan en
Declaración: Respeitar o orixinal, artigos boos merecen compartir, se hai infracción por favor contactar para eliminar.
