Ley del coseno de Lambert

Hemos estudiado varios conceptos de óptica en nuestras sesiones anteriores.

Nos hemos encontrado con varias leyes como la ley de Snell, las leyes de la reflexión y muchas más. En esta ocación nos tomamos el tiempo para desglosar los principios de la ley del coseno de Lambert.

Explicación de la ley del coseno de Lambert

La ley del coseno de Lambert establece que la intensidad radiante de la superficie ideal difusamente reflectante y el coseno del ángulo θ entre la dirección de la luz incidente y la normal de la superficie son directamente proporcionales.

Esta ley lleva el nombre de Johann Heinrich Lambert, que se estudia en óptica y también se conoce como ley de emisión de Lambert o ley de emisión del coseno.

Reflexión difusa

La reflexión difusa puede definirse como el tipo de reflexión de la luz o de un rayo incidente en el que la dispersión se produce en muchos ángulos y no sólo en uno. La reflexión lambertiana es la propiedad que presenta la reflexión difusa.

La reflexión lambertiana se define como la apariencia de la luz tal que cuando se ve desde todos los ángulos es igual.

Esta es la principal diferencia entre la reflexión especular y la reflexión difusa.

Ejemplos de reflexión difusa

• Pinturas: Las pinturas mates que se utilizan en la pintura del hogar presentan una reflexión difusa, mientras que las pinturas brillantes reflejan de forma difusa, así como la reflexión especular.
• Bombilla de vidrio esmerilado
• El ojo humano: El mecanismo principal del ojo humano es reflejar el rayo incidente en ángulos que se basan en la reflexión difusa.

Derivación del flujo luminoso

El flujo luminoso también se conoce como potencia luminosa, que es la medida de la potencia de la luz percibida.

La derivación del flujo luminoso es la siguiente:

Ftot=∫π20∫2π0cos(Θ)Imaxsin(Θ)dϕdΘFtot=∫0π2∫02πcos(Θ)Imaxsin(Θ)dϕdΘ =2π∗Imax∫π20coa(Θ)sin(Θ)dΘ=2π∗Imax∫0π2coa(Θ)sin(Θ)dΘ =2π∗Imax∫π20sin(2Θ)2dΘ=2π∗Imax∫0π2sin(2Θ)2dΘ =πsr∗Imax

Donde,

sinӨ: Determinante de la matriz jacobiana

Imax: flujo luminoso

Preguntas frecuentes - FAQs

Si quieres conocer otros artículos parecidos a Ley del coseno de Lambert puedes visitar la categoría Sin categorizar.