Radiologia forense

WORKSHOP LUZ E IMAGEM
Aula 4 — Fotometria

Paulo Tribolet Abreu e Manuel Silveira Ramos Ar.Co, 2009

ENERGIA
Capacidade de realizar trabalho (mover massa).
Unidade: [E] = J (joule).

Luz (radiação) é transporte de energia. Cada partícula de luz (fotão) transporta energia:
Frequência Comp. de onda

E = h . f = h . (c/λ)
Const. de Plank 6,6x10-34 J.s Vel. da luz 3x108 m/s

Exemplo: calcular a energia de um fotão de luz azul (400 nm), verde (500 nm), vermelha (700 nm).
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POTÊNCIA
Variação de energia (aumento ou diminuição). É a “velocidade” com que se perde ou ganha energia.

"E P= "t

[P] = J/s = W (watt)

Exemplo: Lâmpada de incandescência: 60 W, 10% de eficiência => 6 W de energia luminosa. Exemplo: Lâmpada de fluorescência: 10 W, 60% de eficiência => 6 W de energia luminosa.
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FUNÇÃO DE EFICIÊNCIA LUMINOSA curva escotópica (noite) curva fotópica (dia)

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LUMEN
Unidade de fluxo luminoso de uma fonte de luz. “luminoso” significa “ajustado à visão humana através da curva fotópica” Tem uma relação directa com potência (W): Para λ=555 nm, 1 W = 683 lm e 1 lm = 1/683 W. Para outros λ, usar o factor da curva fotópica .

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EXEMPLOS
Cálculo aproximado para uma lâmpada de incandescência:
Consumo: 60 W, eficiência: 10%, logo 6 W de luz emitida. Admitamos 80% nos vermelhos (y=0,2), 15% nos amarelos (y=0,7) e 5% nos azuis (y=0,01). Fl = 0,8 x 6 x 683 x 0,2 (vermelhos) + 0,15 x 6 x 683 x 0,7 (amarelos) + 0,05 x 6 x 683 x 0,01 (azuis) = 1088 lm (na realidade são cerca de 860 lm).

Sol ao meio-dia: 100 000 lm; nublado: 10 000 lm. Luz de incandescência: 14 lm/W. Luz de fluorescência: 40 lm/W.
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CANDELA
Unidade de intensidade luminosa. 1 cd = 1 lm por ângulo sólido, isto é: 1 cd = 1/683 W.sr-1 (para λ=555 nm). Intensidade não depende da distância, só do ângulo. Exemplo: Qual a intensidade luminosa de uma lâmpada de incandescência de 60 W anterior? Fl = 1088 lm. Il = 1088 /4π = 87 cd (admitindo fonte de luz esférica).
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ÂNGULO