Grandezze e unità di misura

Presentazione sul tema: "Grandezze e unità di misura"— Transcript della presentazione:

1 Grandezze e unità di misura

2 Le prime sette unità di misura del S.I.

3 Fotometria (cenni) Intensità luminosa [cd] flusso luminoso [lumen]
Grandezza unità di misura Intensità luminosa [cd] flusso luminoso [lumen] Illuminamento [lux] Luminanza [cd/m2] Unità di misura

4 Angolo piano Misura in radianti di un angolo: è il rapporto tra la lunghezza dell’arco sotteso e il raggio della circonferenza: r Unità di misura

5 L’angolo solido L’angolo solido ω si misura in steradianti.
La misura in steradianti dell’angolo solido è definita dal rapporto tra l’area della superficie A individuata sulla sfera ed il quadrato del raggio r2 della sfera stessa Simbolo di steradiante = [sr] Unità di misura

6 Se l’arco è l’intera circonferenza (angolo giro) l’angolo
corrispondente misura 2  radianti Se la superficie è l’intera superficie sferica l’angolo solido corrispondente misura 4  steradianti Unità di misura

7 Intensità luminosa È la grandezza corrispondente nel visibile all’intensità di radiazione, cioè è il flusso luminoso emesso in un angolo solido pari a 1 steradiante. La unità di misura della intensità luminosa è la candela (simbolo cd): 1 cd è un flusso luminoso di 1 lm emesso in un angolo solido di 1 steradiante. Una candela è definita pari all‘ intensità luminosa di una sorgente che emette, in una data direzione, una radiazione monocromatica di frequenza pari a 540×1012 hertz (lunghezza d'onda nel vuoto 555 nm) e che ha intensità radiante in quella direzione di 1/683 watt /steradiante. Unità di misura

8 Flusso luminoso Il flusso luminoso, si misura in lumen, dove 1 lumen equivale al flusso luminoso rilevabile in un angolo solido di 1 steradiante emesso da una sorgente puntiforme ideale con intensità luminosa di 1 candela. In tali condizioni una sorgente luminosa avente 1 watt (luminoso) di potenza emette un flusso di 683 lumen. Unità di misura

9 Illuminamento È il flusso luminoso che incide su una superficie di area unitaria (1 m2) in direzione perpendicolare. La sua unità di misura è il lux (simbolo lx), che è il flusso luminoso intercettato da una superficie di 1 m2 posta a distanza di 1m in direzione perpendicolare da una sorgente che emette con l’intensità di 1 candela. 1 lux = 1 lumen / m2 Dimensionalmente si ha: lx = [cd sr/m2] Uno stesso flusso luminoso (espresso in lumen) produce un diverso illuminamento in funzione dell'area che illumina: 1 lumen su un metro quadro da un illuminamento di 1 lux, mentre lo stesso lumen su 10 metri quadri da 0,1 lux. Unità di misura

10 …riassumendo…. L’intensità luminosa I (cd) genera un flusso luminoso …
Φ (lm) nell’angolo solido ampio  (sr). Se questo flusso cade su una superficie di S (m2) genera un illuminamento di Φ/S lux. Dimensionalmente lx = cd sr / m2 Unità di misura

11 Luminanza È il flusso luminoso emesso da una superficie di area unitaria (1 m2) della sorgente entro un angolo solido di 1 sr in direzione perpendicolare alla superficie. È importante per le sorgenti estese, perché dà un’idea di quanto concentrata è la sorgente. Si misura in cd/m2 (NIT). Tipiche luminanze Sole cd/m2 Faro di automobile (abbagliante) cd/m2 Strada nel sole di mezzogiorno cd/m2 Cielo diurno ¸106 cd/m2 Lampada fluorescente 103¸105 cd/m2 Luna piena ¸104 cd/m2 Minimo per visione fotopica 10 cd/m2 Minimo per visione scotopica 0,01 cd/m2 Illuminazione stradale cd/m2 Cielo notturno con luna piena 0,01 cd/m2 Cielo notturno senza luna ¸10-3 cd/m2

12 Differenza tra lux e lumen
. Alcuni dati di illuminamento per dare un'idea di quanto vale un lux Luce solare a mezzogiorno (medie latitudini) lx Flash fotografico a 2 m di distanza lx ufficio illuminato (secondo l'attuale normativa europea Uni En 12464) Lx Giorno nuvoloso (all’aperto) lx Illuminazione necessaria per leggere lx Luna piena ,2 lx Notte senza luna lx Negli Stati Uniti è ancora usata a volte una vecchia unità di illuminamento che non fa parte del sistema SI: la footcandle (letteralmente "piede-candela"). Si ha : 1 footcandle = 10,76 lux, 1 lux = 0,0929 footcandle. Differenza tra lux e lumen Lux e lumen sono due diverse misure del flusso luminoso, ma mentre il lumen è una misura assoluta della "quantità di luce", il lux è una misura relativa ad un area. Così 1 lumen su un'area di 1 m2 corrisponde ad 1 lux, mentre lo stesso lumen concentrato in 1 cm2 corrisponde a lux. Unità di misura