Programa de: Licenciatura en Psicología

Alumno: Juan González Ferrer

Experimento de percepción de magnitudes de luz

Tutora: Mtra. Yolanda Manquero

Asignatura: Sensopercepción

Segunda unidad: Psicofísica y Medición

22 de noviembre del 2015

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CONCEPTOS TEÓRICOS RELACIONADOS CON LA MAGNITUD DE LA LUZ

Según lo que pude investigar hay diversos fenómenos relacionados con la luz que se pueden medir. En este sentido la

energía transformada por los manantiales luminosos no se puede aprovechar totalmente para la producción de luz. Por

ejemplo, una lámpara incandescente consume una determinada energía eléctrica que transforma en energía radiante, de

la cual sólo una pequeña parte (alrededor del 10%) es percibida por el ojo humano en forma de luz, mientras que el resto

se pierde en calor.

1. El flujo luminoso que produce una fuente de luz es la cantidad total de luz emitida o radiada, en un segundo, en

todas las direcciones. De una forma más precisa, se llama flujo luminoso de una fuente a la energía radiada que

recibe el ojo medio humano según su curva de sensibilidad y que transforma en luz durante un segundo. El flujo

luminoso se representa por la letra griega Φ y su unidad es el lumen (lm). Por lo tanto los fabricantes dan el flujo de

las lámparas en lúmenes para la potencia nominal.

2. Rendimiento luminoso (Eficacia luminosa): El rendimiento luminoso de una fuente de luz, indica el flujo que emite

la misma por cada unidad de potencia eléctrica consumida para su obtención. Se representa por la letra griega ε,

siendo su unidad el lumen/watio (lm/W). La fórmula que expresa la eficacia luminosa es:

ε = Φ/ Р (lm/W)

3. Cantidad de luz (Energía luminosa): De forma análoga a la energía eléctrica que se determina por la potencia

eléctrica en la unidad de tiempo, la cantidad de luz o energía luminosa se determina por la potencia luminosa o flujo

luminoso emitido en la unidad de tiempo. La cantidad de luz se representa por la letra Q, y su unidad es el lumen por

hora (lm · h). La fórmula que expresa la cantidad de luz es:

Q = Φ · τ (lm · h)

4. Intensidad luminosa: Esta magnitud se entiende únicamente referida a una determinada dirección y contenida en un

ángulo sólido w. Al igual que a una magnitud de superficie corresponde un ángulo plano que se mide en radianes, a

una magnitud de volumen le corresponde un ángulo sólido o estéreo que se mide en estereorradianes.

La intensidad luminosa de una fuente de luz es igual al flujo emitido en una dirección por unidad de ángulo sólido en esa

dirección. Su símbolo es I, su unidad es la candela (cd), y la fórmula que la expresa:

I = Φ/ ω (lm/sr)

La candela se define como la intensidad luminosa de una fuente puntual que emite un flujo luminoso de un lumen en un

ángulo sólido de un estereorradián (sr).

5. Iluminancia (Nivel de iluminación): La iluminancia o nivel de iluminación de una superficie es la relación entre el

flujo luminoso que recibe la superficie y su área. Se simboliza por la letra E, y su unidad es el lux (lx). La fórmula que

expresa la iluminancia es:

E = Φ/ S (lx= lm/m2)

Se deduce de la fórmula que cuanto mayor sea el flujo luminoso incidente sobre una superficie, mayor será su

iluminancia, y que, para un mismo flujo luminoso incidente, la iluminancia será tanto mayor en la medida en que

disminuya la superficie. Según el S.I., el lux se define como la iluminancia de una superficie que recibe un flujo luminoso

de un lumen, repartido sobre un metro cuadrado de superficie.

6. Medida del nivel de iluminación: La medida del nivel de iluminación se realiza por medio de un aparato especial

denominado luxómetro, que consiste en una célula foto eléctrica que, al incidir la luz sobre su superficie, genera una

débil corriente eléctrica que aumenta en función de la luz incidente.

Luxómetro

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7. Luminancia: Se llama Luminancia al efecto de luminosidad que produce una superficie en la retina del ojo, tanto si

procede de una fuente primaria que produce luz, como si procede de una fuente secundaria o superficie que refleja

luz.

La luminancia mide brillo de las fuentes luminosas primarias y de las fuentes que constituyen los objetos iluminados. Este

término ha sustituido a los conceptos de brillo y densidad de iluminación, aunque como concepto nos interesa recordar

que el ojo no ve colores sino brillo, como atributo del color. La luminancia de una superficie iluminada es el cociente entre

la intensidad luminosa de una fuente de luz, en una dirección, y la superficie de la fuente proyectada según dicha

dirección.

EXPERIMENTO QUE MUESTRA CÓMO MEDIR LA PERCEPCIÓN DE MAGNITUDES DE LUZ

El experimento que hice fue con el propósito de medir la intensidad luminosa, cuyo propósito era observar y explicar la

intensidad de la iluminación y el flujo luminoso, para lo cual requerí de algunos objetos para el experimento. Los

materiales a utilizar fueron: Una pantalla de papel pergamino (con una mancha de aceite en el centro para lograr más

transparencia), y tres fuentes de luz (una vela, una lámpara de mano y un foco).

Para explicar el experimento en el que se tratará de demostrar la intensidad luminosa y el flujo luminoso, se

procederá a aclarar que la intensidad luminosa es la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente de luz y su unidad

de medida es la candela (cd). Por su parte el flujo luminoso es la cantidad de energía transportada por la luz a través de

una superficie de unidad de tiempo. Siendo su unidad de medida el vatio (w).

El experimento se realizara con las tres fuentes de luz, primero con una vela, luego con una lámpara de mano y

finalmente con un foco de 40 watts. Lo que haremos con las tres fuentes de luz, será ponerlas una por una, comenzando

con la vela que representa la de menor intensidad, luego la lámpara de mano y finalmente con el foco, que es la de

mayor luminosidad. Serán puestas detrás de la pantalla de papel y se irán alejando poco a poco en al menos tres

distancias diferentes. Se usaran al menos tres distancias de alejamiento (10, 25 y 40 centímetros) usando una cinta de

medir.

El fenómeno que se espera obtener como resultado es que a la medida que las fuentes de luz se acerquen a la

pantalla de papel, se refleje una mayor intensidad de la luz del otro lado de la pantalla y al mismo tiempo la luz parezca

más concentrada, y de igual manera al ir alejando las fuentes de luz la intensidad reflejada disminuya y parezca más

dispersa la luz. Por lo que tomaremos nota de la percepción que cada uno de los tres participantes tenga de la intensidad

de la luz detrás de la pantalla de papel pergamino. Aclarando que la percepción de la luz es realmente la percepción

de diferencias de luminancias. Se puede decir, por lo tanto, que el ojo ve diferencias de luminancias y no de

iluminación (a igual iluminación, diferentes objetos tienen luminancia distinta porque tienen distinto poder de reflexión).

FOTOS DEL ESCENARIO DEL EXPERIMENTO Y LOS PARTICIPANTES

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COMENTARIOS DE LOS PARTICIPANTES EN CUANTO A SU EXPERIENCIA DE PERSEPCIÓN DE

LA INTENDIDAD DE LA LUZ

El experimento lo lleve a cabo pidiendo de colaboradores a mis tres hijos, quienes todos pasaron la prueba pudiendo

identificar que las tres fuentes de luz (la vela, la lámpara de mano y el foco), daban diversas intensidades de luz, además

que en la medida en que se alejaban del papel usado como filtro, la luz se hacia más tenue y más dispersa.

Con este experimento concluimos que la intensidad luminosa es inversamente proporcional a la distancia, o sea

a mayor distancia menor intensidad luminosa y viceversa (se representa el concepto de liminancia con el sigueinte

gráfico).

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BIBLIOGRAFIA CONSULTADA:

Departamento Editorial UFLP. (2013). Psicofísica y Medición. En sensopercepción (20-27). Cuernavaca Morelos México:

Universidad Fray Luca Paccioli.

Indalux. (2002). Magnitudes luminosas. 22 de noviembre del 2015, de Universidad del país Vasco Sitio web:

http://www.ehu.eus/alfredomartinezargote/tema_4_archivos/luminotecnia/05%20Magnitudes%20luminosas.pdf

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