Intensidade luminosa (medida)

De Museu da Electricidade

Física

A candela é a unidade-base de intensidade luminosa
A candela é a unidade-base de intensidade luminosa

A intensidade luminosa é, no campo da fotometria, uma medida da potência emitida por uma fonte de luz com um comprimento de onda padronizado numa determinada direcção por unidade de ângulo sólido. Baseia-se na função de luminosidade, um modelo standard da sensibilidade do olho humano. A sua unidade do sistema internacional (SI), e uma das unidades-base do mesmo, é a candela (cd).

Por Ricardo Pinto


Explicação

A fotometria dedica-se apenas à medição de luz visível tal como ela é percepcionada pelo olho humano. Este pode somente captar luz na parte visível do espectro electromagnético e tem diferentes sensibilidades para com a luz de distintos comprimentos de onda dentro deste limite. Quando se encontra adaptado a condições de maior brilho (visão fotópica), o olho é mais sensível à luz verde-amarelada próxima dos 555 nm. Uma luz de intensidade radiante aproximada mas com outros comprimentos de onda tem por sua vez uma menor intensidade luminosa. A curva que mede a resposta do olho humano à luz é um standard definido que dá pelo nome de função de luminosidade. Esta curva, representada por V(λ), baseia-se numa média de variados dados experimentais registados a partir de técnicas de medição distintas. Assim, por exemplo, as respostas registadas pelo olho humano à luz de tipo ultravioleta variam num factor de 10.

A intensidade luminosa não deve ser confundida com outra unidade fotométrica, o fluxo luminoso, a potência total percepcionada que é emitida em todas as direcções. A primeira é por seu lado a potência percepcionada por unidade de ângulo sólido (isto é, aquele que visto do centro de uma esfera percorre uma dada área sobre a superfície da mesma). Esta medida também não é o mesma coisa que a já referida intensidade radiante, a medida da intensidade da radiação electromagnética em radiometria (em watts por esferorradiano).


Unidades

À semelhança de outras unidades-base do SI, a candela possui uma definição operacional que pode ser apresentada através da descrição do processo físico que produz uma candela de intensidade luminosa. Por definição, se for construída uma fonte de luz que emita luz verde monocromática a uma frequência de 540 THz e que tenha uma intensidade radiante de 1/683 watts por esferorradiano numa dada direcção, então essa fonte de luz vai emitir uma candela na direcção especificada.

A frequência da luz usada na definição corresponde ao comprimento de onda de 555 nm, que está próximo do pico de resposta do olho humano à luz. Se uma fonte emitir de modo uniforme em todas as direcções, o fluxo radiante total deverá ser aproximadamente 18,40 mW, já que existem esferorradianos numa esfera. Uma vela típica (candela quer dizer “vela” em latim) produz sensivelmente uma candela de intensidade luminosa.

Antes do estabelecimento da candela eram usados diversos tipos de unidades para definir a intensidade luminosa. Estes baseavam-se por norma no brilho da chama de uma vela de tipo standard de composição pré-definida. Um dos antigos standards mais famosos era o britânico candlepower.


Utilização

A intensidade luminosa para uma luz monocromática com um determinado comprimento de onda (λ) é dada pela fórmula Iv = 683 I x V(λ), na qual Iv é a intensidade luminosa (em candelas), I a intensidade radiante (em watts por esferorradiano), e V(λ) a referida função de luminosidade. Se estiver presente mais do que um comprimento de onda, como tende a acontecer, é necessário somar ou integrar o espectro dos diversos comprimentos de onda de maneira a calcular a intensidade luminosa total de uma fonte de luz.


Fonte

Wikipedia (Inglês)