1. Introduccin 2. Radiometra y fotometra 2.1 Radiometra. Definiciones bsicas Energa radiante Flujo radiante Irradiancia/exitancia Intensidad energtica Radiancia Magnitudes espectrales 2.2 Fotometra. Definiciones bsicas Visin fotpica/escotpica. Fotometra Flujo lumnico Iluminancia/exitancia luminosa Intensidad luminosa Luminancia. Fuente lambertiana 2.3 Leyes bsicas Ley del inverso del cuadrado de la distancia Ley del coseno (fuentes lambertianas) Casogeneral(fuenteslambertianas).Emisoryreceptorpequeos. Ley cos4. Integracin en . Fuente lambertiana que reemite. 2.4 Luminosidad en instrumentos pticos Luminosidad en instrumentos objetivos Luminosidad en instrumentos subjetivos Objeto extenso Objeto puntual Bibliografa 1. J. Marcn, Instrumentos pticos, E. U. de ptica (Madrid, 1998). 2. M. Martnez Corral, W. D. Furlan, A. Pons, G. Saavedra, Instrumentos p-ticos y optomtricos: teora y prcticas, Universitat de Valencia (Valencia, 1988). DIO v1.0 DIO v1.0 1Dispositivos de instrumentacin ptica Curso 2011/12I. Instrumentos pticos1. IntroduccinInstrumento pticoDefinicin: Aparato en el cual juegan un papel funcional esencial los fenmenos luminosos. Cmara fotogrfica Microscopio Telescopio Impresora lser Lector CD Espectrmetro ...I.1 IntroduccinDIO v1.0 2Restriccin: Sistemas clsicos formadores de imagen.Clasificacin: Objetivos Subjetivos Objetivos:Formaimagenrealsobre unapantalla,oundetectordeimagen (pelcula, CCD, CID, ...) Cmara fotogrfica ProyectorI.1 IntroduccinDIO v1.0 3 Subjetivos:Proporcionanunaimagena la que el ojo puede enfocar ntidamente. Microscopio TelescopioCaractersticas bsicas del ojo: acomodacin: enfoque, relajacin pupila ...http://www.tarso.com/Anatomia.htmlI.1 IntroduccinDIO v1.0 4Caractersticas fundamentales de los instrumentos pticos Aumento lateral (objetivos) m angular (objetivos) I visual (subjetivos) M Campo transversal axial Luminosidad Poder separador/resolucin Profundidad de campo ....I.1 IntroduccinDIO v1.0 5Sistemas que no consideraremos: Sistemas pticos para haces lser Espectroscopios ...DIO v1.0 6I.2 Radiometra y fotometraI. Instrumentos pticos2. Radiometra y fotometraSe trata de saber cuanta luz entra, se refleja, pasa, sale...luz = energa radiometraluz = sensacin luminosa fotometra(luz = fotones actinometra)Radiometra1. Energa radianteQe cantidad de energa J2. Flujo radiante|e energa por unidad de tiempo W3. Irradiancia/exitanciaFlujo por unidad de superficie (cunto entra o cunto sale de una superficie)Irradiancia: Ee llegaW/m2Exitancia energtica: Me saleW/m2dtdQee = |dSdEee|=dSdMee|=DIO v1.0 7I.2 Radiometra y fotometraRadiometra4. Intensidad energticaFlujo por unidad de ngulo slido dOIe sale W/sr5. RadianciaFlujo por unidad de ngulo slido dO y por unidad de rea proyectada cos u dSLe sale W/m2 srCantidades espectralesLos detectores no tienen respuesta plana en Nomenclatura: espectralEjemplo: Qe, () energa espectral radiante, J/nm Medida: No se emite ni se recibe igual en todo el espectroO=ddIee|O=O=d dS dd dSdLe eeu| |cos2proy2}= = d Q QddQQe eee) ( ) (, ,}= d Q V Ke) ( ) ( unidades] [ SEAL, medidaDIO v1.0 8I.2 Radiometra y fotometraFotometra ojo Historia: ojo como detector, paralela a la radiometra Moderno: radiometra fotometra conos: visin fotpica mucha luz, color, habitual bastones: visin escotpica poca luz Comisin internacional para la ilumninacin CIE, 1924 y 1951:}= d Q V Ke) ( ) ( unidades] [ SEAL, medidafotpica escotpica DIO v1.0 9I.2 Radiometra y fotometra1. Flujo luminoso|v sensacin luminosa por unidad de tiempo lmlmen, lm (CGPM 1979): flujo luminoso asociado a 1/683 W de luz monocromtica a v = 540 1012 Hz Km = 683.002 lm/W cte. de eficiencia luminosa fotpica(v = 540 1012 Hz 555.016 nm en aire standard)V() e [0,1] eficiencia espectral luminosaEjemplo 1: una bombilla de 60 W normal emite unos 600 lmenes.Ejemplo 2: 1 W a 700 nm y 1 W a 555 nm |v ?V(700) = 0.0041; V(555) = 1Sol: |v (700) =2.8 lm|v (555) = 683 lm}=780380,) ( ) ( ] l [ | |d V K me m v}=0,) ( ) ( ] l [ | |d V K me m vDIO v1.0 10I.2 Radiometra y fotometra2. Iluminacia/exitancia luminosaFlujo luminoso por unidad de superficie (cunto entra o cunto sale de una superficie)Iluminancia: Ev recibido lx = lm/m2 (lux)Exitancia luminosa: Mv emitido lm/m2Ejemplos: da soleado: 50000 lx, trabajo/biblioteca: 2001000 lx3. Intensidad luminosaFlujo luminoso por unidad de ngulo slido dOIv emitido cd = lm/sr (candela)Definicin antiguavela: 1 cdsemforo: 200-600 cd (en el eje)coche (largas): 20000 cd (en el eje)dSdEvv|=dSdMvv|=O=ddIvv|OSRAM DECOSTAR IRC 48860 FL 20W 12V GU5,3 20X1DIO v1.0 11I.2 Radiometra y fotometra4. Luminancia FUNDAMENTALFlujo luminoso por unidad de ngulo slido dO y por unidad de rea proyectada cos u dSLv emitido cd/m2Tiene direccin y superficie lleva toda la informacinFuente lambertiana: Lv = cteO=O=d dS dd dSdLv vvu| |cos2proy2