Tema 1Energía radiante:

Fuentes, difusores y detectores de radiación

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DO

O, 2

004/

2005

1. Energía radiante. Espectro de una radiación.

Índice

2. Fuentes de radiación.

3. Difusores y filtros.

4. Detectores de radiación.

jctx

2

0 eEt,xE

1. Energía radiante. Espectro de una radiación

ctx2

jsinctx2

cosEt,xE 0

0E Amplitud

Longitud de onda (m)

c Velocidad de la luz=2.997925·108 m/s

1.1. Ondas electromagnéticas

Fase

1.1. Ondas electromagnéticas

T

t constante x constante

=1/T(s) , frecuencia (Hz)=c/

Eo()

1.1. Ondas electromagnéticas

1.1. Ondas electromagnéticas

Radiometría

Fotometría

0.01 200 400 600 800 1e+003

(m)

Radiometría

Fotometría

380 nm 830 nm

1.1. Ondas electromagnéticas

dx)t,x(EQ2

e

1.2. Energía radiante

dxeEQ

2jctx

2

0e

dxEQ2

0e

Si la radiación es monocromática:

1.3. Espectro de una radiación

460 nm

450 nm

d

dQQ

d

dQc

d

d

d

dQ

d

dQQ

2

1.3.1. Definición del espectro de una radiación

dQQ

1.3.1. Definición del espectro de una radiación

Continuo

Discreto

Mixto

1.3.2. Tipos de espectros

1.3.2. Tipos de espectros

(Tomado de http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/prism/)

820 nm

380 nm

20

Bxx

x()

1.3.3. Obtención de espectros

1.3.3. Obtención de espectros

d

mxm

x

2. Fuentes de radiación

Fuente: Emisor físicamente realizable de radiación electromagnética, cuya distribución espectral puede determinarse experimentalmente.

Iluminante: Radiación electromagnética definida mediante su distribución espectral relativa, que puede o no ser realizada físicamente.

2.1. El cuerpo negro

Cuerpo negro: objeto ideal que absorbe toda la radiación que incide sobre el mismo, en cualquier dirección e independientemente de la longitud de onda de la misma.

El cuerpo negro es un objeto ideal, pero podemos construir una buena aproximación: Cilindro

metálico

Superficie reflectante

Sistema de calefacción

Aislantes

Superficie negra

absorbente

2.1. El cuerpo negro

Las reflexiones múltiples en el interior de la superficie hacen que la emisión sea casi isótropa

2.1. El cuerpo negro

El espectro de emisión del cuerpo negro depende exclusivamente de su temperatura, no de su composición química!:

1e

1kQ

T

k51

2

2.2. El sol

Tomado de A. Ryer, Light Measurement Handbook

2.2. El sol

El paso por la atmósfera cambia el espectro de la radiación solarEste efecto cambia con el espesor de gas atravesado, y por tanto, con el ángulo de incidencia de la radiación

2.2. El sol

2.3. Lámparas incandescentes

Tomado de A. Ryer, Light Measurement Handbook

2.3. Lámparas de arco

Tomado de A. Ryer, Light Measurement Handbook

2.4. Lámparas fluorescentes

2.5. Iluminantes patrón

2.5. Iluminantes patrón