La fotometría es la ciencia encargada de estudiar la capacidad que tiene la radiación electromagnética del rango visible del espectro para estimular al ojo humano. Es la medición cuantitativa de la luz visible tal como la percibe el ojo humano. A diferencia de la radiometría, que mide toda la radiación electromagnética, la fotometría se restringe al espectro visible (380-780 nm) e incorpora la sensibilidad variable del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Principios de la medición fotométrica
La parte de la radiación óptica que es capaz de impresionar el ojo humano se denomina radiación visible o simplemente luz y la ciencia que se ocupa de la medida de la luz es la Fotometría; es decir la Fotometría mide potencia de la radiación óptica del espectro visible ponderada espectralmente como lo hace el ojo humano. La CIE definió en primer lugar la distribución espectral de ponderación de la radiación visible que se conoce como curva de eficiencia luminosa fotópica o curva V(λ).
No obstante, ha de dejarse bien claro que la medida fotométrica se realiza solamente con la curva de eficiencia luminosa fotópica, que ha de multiplicarse por la constante de eficacia luminosa máxima (Km) para dar lugar a la magnitud fotométrica. El valor de la constante de eficacia luminosa máxima Km se ha fijado por convenio en 683 lm/W.
Magnitudes y unidades fundamentales
Las magnitudes fotométricas surgen de la necesidad de evaluar la cantidad de luz en los ambientes visuales. Los datos fotométricos deben ser proporcionados por los fabricantes y se calculan en laboratorios que miden las intensidades luminosas en diversos ángulos alrededor de la fuente mediante un instrumento llamado fotogoniómetro.
| Tipo de Fuente de Luz | Consumo de Potencia | Flujo Luminoso (lm) |
|---|---|---|
| Bombilla incandescente (100W) | 100 W | ~1.500 |
| Lámpara LED (15W) | 15 W | ~1.500 |
| Tubo fluorescente (36W) | 36 W | ~3.200 |
Relaciones y leyes de la fotometría
Atendiendo a su definición se pueden establecer relaciones entre ellas que se conocen como las leyes de la Radiometría y la Fotometría. La expresión formal de la ley en Radiometría es la misma que en Fotometría.
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La intensidad luminosa es el flujo emitido por unidad de ángulo sólido en una dirección particular. La iluminancia es el flujo luminoso incidente por unidad de área, lo cual es la magnitud clave en muchas aplicaciones. Se define también la luminancia como el flujo luminoso emitido en una dirección por unidad de ángulo sólido y unidad de área proyectada sobre la dirección de observación.
Instrumentación y análisis químico
La fotometría, como técnica instrumental, es un método óptico de análisis químico que está relacionado con la colorimetría y la espectrofotometría. Se define la fotometría como técnica óptica de la absorción de radiación que va a permitir relacionar la cantidad de luz absorbida con la concentración del analito que interesa conocer. La absorbancia está relacionada con la concentración de la sustancia que se quiere medir por la ley de Lambert-Beer: A = ε l c.
Los fotómetros emplean LED o lámparas de tungsteno wolframio. El haz de luz de una fuente de luz definida pasa a través de una muestra y los detectores miden la luz emitida. Con una calibración del sistema, utilizando estándares definidos, este resultado puede utilizarse para el análisis cualitativo y cuantitativo.
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