O que LUZ? Umafontedeenergiaqueemiteondaseletromagnticas.Possuemdiferentes comprimentos e o olho humano sensvel a alguns. Luz,,portanto,aradiaoeletromagnticacapazdeproduzirumasensao visual. Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais CARACTERSTICAS FSICAS DA LUZ RADIAO ELETROMAGNTICA Radiao eletromagntica uma forma de energia.A radiao eletromagntica constituda de ondas eletromagnticas. Quanto origem, existem dois tipos de onda: Mecnicas e Eletromagnticas. As ondas mecnicas dependem de um meio material para se propagarem. As ondas eletromagnticasnodependemdeummeiomaterial,poiscorrespondem propagao de uma perturbao nos campos eltricos e magnticos.Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais CARACTERSTICAS FSICAS DA LUZ ESPECTRO DA RADIAO ELETROMAGNTICA RADIAO ELETROMAGNTICA A radiao eletromagntica compe-se de um campo eltrico e um magntico, queoscilamperpendicularmenteumaooutroedireodapropagaode energia. A radiao eletromagntica classificada de acordo com a frequnciae o comprimento da onda. Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais CARACTERSTICAS FSICAS DA LUZ Como surge a LUZ? Na estrutura de um tomo, eltrons giramem torno do ncleo em camadas ou rbitas distintas.Cada rbita corresponde a uma nvel de energia. Quando uma partcula ouum fton se choca com um eltron, este lhe transfere energia. Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais Como surge a LUZ? Quandoofornecimentodeenergiacessa,oseltrons queforamdeslocadosparaasrbitasmaisdistantes tendemarestauraroequilbrioretornandosua rbitaoriginal.Porm,todaaoqueacumula energia, se forrevertida, ter que liberar essa mesma energia.Ento,quandooeltronretornarbita originaleledeveliberaramesmaquantidadede energiarecebidaeofazsobformadeenergia luminosa, ou seja, emitindo um fton. Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais O SOL O Sol irradia uma enorme quantidade de energia para o espao. Uma pequena fraocorrespondeluzvisvel.Haindaosraiosinfravermelhos,osraios ultravioletas, as microondas e os raios csmicos. Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais CARACTERSTICAS FSICAS DA LUZ AS CORES Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais CARACTERSTICAS FSICAS DA LUZ Oquediferenciaumaondaeletromagnticadaoutraasuafrequncia. Quanto mais alta for essa frequncia mais energtica a onda. Apenas um pequeno intervalo do espectro eletromagntico pertence a Luz. O fato de enxergarmos cores, se deve ao crebro, que utiliza este recurso para diferenciarumaondadaoutra,oumelhor,umafrequnciadaoutra(umacor daoutra).Assimovermelhopossuiumafrequnciadiferentedovioleta.Na natureza no existem cores, apenas ondas de frequncias diferentes. AS CORES Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais CARACTERSTICAS FSICAS DA LUZ Fisicamente,corumapartedoespectro eletromagnticoque,aoestimularoolho humano,permiteadistinodediferenas naqualidadedasensaovisual.Como qualquerfenmenofsico,cor mensurvel em relao a uma unidade. Um corpo que, sob uma luz branca (vermelho + azul+verde)apresentarumacolorao avermelhada,porqueestrefletindoas ondasdecomprimentoacimade650nme absorvendo as demais. INCIDNCIA DE LUZ BRANCA EM UMA SUPERFCIE AVERMELHADA AS CORES Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais CARACTERSTICAS FSICAS DA LUZ Aluzcompostaportrscoresprimrias.A combinao das cores vermelho, verde e azul permite obtermosobranco.Acombinaodeduascores primriasproduzascoressecundrias-margenta, amareloecyan.Astrscoresprimriasdosadasem diferentesquantidadespermiteobtermosoutras cores de luz. COMPOSIO DAS CORES AS CORES Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais CARACTERSTICAS FSICAS DA LUZ Asensibilidadevisualparaaluzvaria nosdeacordocomocomprimento de onda da radiao, mas tambm com aluminosidade.Acurvade sensibilidadedoolhohumano, demonstraqueradiaesdemenor comprimentodeonda(violetaeazul) gerammaiorintensidadedesensao luminosaquandohpoucaluz(ex. crepsculo,noite),enquantoas radiaesdemaiorcomprimentode onda(laranjaevermelho)se comportam ao contrrio. CURVA DE SENSIBILIDADE DO OLHO A RADIAES MONOCROMTICAS ILUMINAO ARTIFICIAL Fluxo Energtico: P - Watts (W) Fluxo Luminoso: - lumens (lm) Intensidade Luminosa: I - candelas (cd) Iluminncia: E - lux ( 1 lux = 1 lm/m) Luminncia: L - cd/m Eficincia luminosa: - lm/W Contraste: C ndice de Reproduo de Cores: IRC Temperatura de Cor: K Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS ILUMINAO NATURAL Iluminncia: E - lux Luminncia: L - cd/m Contraste: C Fluxo Energtico: P - Watts (W) Fluxo Energtico ou Radiante a potncia da radiao eletromagntica emitida ou recebida por um corpo. O fluxo radiante pode conter fraes visveis e no visveis.Porexemplo,quandoumalmpadaligadanoapenasaradiao visvelquevista,aradiaotrmica(infravermelho)tambmsentida. (PEREIRA e SOUZA, 2000). Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Fluxo Luminoso: - lumens (lm) Ocomponentedequalquerfluxoradiantequegeraumarespostavisual chamadodefluxoluminoso-.AunidadenoSIparafluxoluminosolumen [lm]. (PEREIRA e SOUZA, 2000). Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS FLUXO LUMINOSO Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Intensidade Luminosa: I - candelas (cd) Umafontedeluzemiteumfluxoluminosoemvriasdirees.Aquantidade emitidaemcadadireopodevariar.Aintensidadeluminosaaluzquese propaga numa dada direo, dentro de um ngulo slido. INTENSIDADE LUMINOSA Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS ngulo slido O ngulo slido o ngulo que, visto a partir do centro de uma esfera unitria deraioiguala1,compreendeumadeterminadareadasuperfciedesta esfera. Sua unidade o estereorradiano.NGULO SLIDO Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Intensidade Luminosa: I - candelas (cd) Para fontes pontuais, onde suas dimenses so muito pequenas se comparadas comasuadistnciadoobjetoiluminado(distncia>5xmaiordimensoda fonte), por definio, vale a seguinte equao: FONTE PONTUAL e|= Ionde = Fluxo luminoso = ngulo slido Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Intensidade Luminosa: I - candelas (cd) Seafonteluminosairradiassealuz uniformementeemtodasasdirees,oFluxo Luminososedistribuirianaformadeumaesfera. Talfato,porm,quaseimpossveldeacontecer, razopelaqualnecessriomedirovalordos lmensemitidosemcadadireo.Essadireo representadaporvetores,cujocomprimento indica a Intensidade Luminosa. Portanto o Fluxo Luminosoirradiadonadireodeum determinado ponto. INTENSIDADE LUMINOSA Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Iluminncia: E - lux ( 1 lux = 1 lm/m) amedidadaquantidadedeluzincidentenuma superfcie por unidade de rea. Na figura abaixo, a fontedeluzpossuiumaintensidadeluminosaI de1 candela [cd], ou 1lm/sr. O fluxoluminosose propagasobumngulode1esterradiano[sr]. Estefluxoluminosoproduziremumasuperfcie de1mqueestafastadadafontede1m,a iluminncia de 1 lux [lx]. ILUMINNCIA Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Iluminncia: E - lux ( 1 lux = 1 lm/m) A equao que determina a iluminncia : Ailuminncianumasuperfcietambmpodeserrelacionadacoma intensidadedafonteluminosaeasuaposioemrelaoaofluxoluminoso. Desse modo, esta a equao que a determina: AE|=u cos2 =dIEonde I= Intensidade luminosa da fonte d = distncia entre a fonte e a superfcie = ngulo formado entre a direo da luz e a normal da superfcie Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Luminncia: L - cd/m Das grandezas mencionadas, nenhuma visvel, isto , os raios de luz no so vistos,amenosquesejamrefletidos emumasuperfcieeatransmitama sensaodeclaridadeaosolhos.Essa sensaodeclaridadechamadade Luminncia. Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Luminncia: L - cd/m Emoutraspalavras,Luminnciaa IntensidadeLuminosaqueemanade umasuperfcie,pelasuasuperfcie aparente. onde L = Luminncia, em cd/m I = Intensidade Luminosa,em cd A = rea projetada, em m = ngulo considerado, em graus REPRESENTAO DA SUPERFCIE APARENTE E NGULO CONSIDERADO PARA CLCULO DA LUMINNCIA o cos =AILConforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Luminncia: L - cd/m Luminnciadeumasuperfcie,sejafonteprimriaousecundriadeluz,, portanto,aintensidadedeluzporreaaparentedasuperfcie,apartirdo ponto em que observada. A partir da luminncia do cu, pode-se quantificar o quanto de fluxo luminoso incide sobre a rea de uma superfcie, obtendo-se, assim,seunveldeiluminaonatural(HOPKINSON,1986,apudAMORIM, 2006). A luminncia devido a uma superfcie difusa pode ser calculada por: t = ELonde r = Refletncia ou Coeficiente de Reflexo E = Iluminncia sobre essa superfcie Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Eficincia luminosa: - lm/W Umafontedeluzidealseriaaquelaqueconverteriatodasuapotnciade entrada [W] em luz [lm]. Infelizmente, qualquer fonte de luz converte parte da potnciaemradiaoinfravermelhoouultravioleta.Ahabilidadedafontede converterpotnciaemluzchamadadeeficincialuminosa.Aeficincia luminosapermitecompararentreduasfontesluminosas,qualdelas proporcionar um maior rendimento. (PEREIRA e SOUZA, 2000). onde = Fluxo luminoso (lm) P = Potncia (W) P|q =Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Eficincia luminosa: - lm/W ou Eficincia energtica Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Contraste: C Contrastedefinidocomoadiferenaentrealuminncia(brilho)deum objeto e a luminncia do entorno imediato deste objeto. No senso subjetivo, o contrasteadeterminaodadiferenaemaparnciadeduaspartesdo campo visual. (PEREIRA e SOUZA, 2000). onde L = Luminncia (cd/m) fundofundo figuraLL LC=ou maiormenor maiorLL LC=Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS ndicedeReproduode Cores: IRC Ondicedereproduo decores(IRC)indicaa capacidadedeumafonte luminosadereproduzir cores(de0a100).Tem relaodiretacoma reproduodecores obtidacomaluznatural (referncia100). (AMORIM, 2006). Tonalidade de Cor e Reproduo de Cores Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais GRANDEZAS FOTOMTRICAS Temperatura de Cor: K TemperaturadeCora grandezaqueexpressaa aparnciadecordaluz, sendosuaunidadeo Kelvin(K).Quantomais altaatemperaturadecor, mais branca a cor da luz. (OSRAM). Tonalidade de Cor e Reproduo de Cores Materiais expostos luz se comportam de vrias maneiras. Quando a luz incide numasuperfcie,umafraodototalincidenterefletida,sempenetrarna matria; uma outra poro, , absorvida dentro do material, configurando-se numganhodeenergia,enquantoaultimafraopodesertransmitida(no caso de superfcies transparentes ou translcidas) para o outro lado (PEREIRA e SOUZA, 2000). Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais PROPRIEDADES TICAS DOS MATERIAIS Sendo assim: Conforto II Conforto Luminoso Iluminao Natural Aula 02 Grandezas fotomtricas, caractersticas fsicas da luze propriedades ticas dos materiais PROPRIEDADES TICAS DOS MATERIAIS onde = refletncia = absortncia = transmitncia