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Intensidad radiante

En radiometría , la intensidad radiante es el flujo radiante emitido, reflejado, transmitido o recibido, por unidad de ángulo sólido , y la intensidad espectral es la intensidad radiante por unidad de frecuencia o longitud de onda , dependiendo de si el espectro se toma en función de la frecuencia o de la longitud de onda. Estas son cantidades direccionales . La unidad SI de intensidad radiante es el vatio por estereorradián ( W/sr ), mientras que la de intensidad espectral en frecuencia es el vatio por estereorradián por hercio ( W·sr −1 ·Hz −1 ) y la de intensidad espectral en longitud de onda es el vatio por estereorradián por metro ( W·sr −1 ·m −1 ), comúnmente el vatio por estereorradián por nanómetro ( W·sr −1 ·nm −1 ). La intensidad radiante es distinta de la irradiancia y la exitancia radiante , que a menudo se denominan intensidad en ramas de la física distintas de la radiometría. En ingeniería de radiofrecuencia , la intensidad radiante a veces se denomina intensidad de radiación .

Definiciones matemáticas

Intensidad radiante

La intensidad radiante , denotada por I e,Ω ("e" por "energético", para evitar confusiones con cantidades fotométricas, y "Ω" para indicar que se trata de una cantidad direccional ), se define como [1]

dónde

En general, I e,Ω es una función del ángulo de visión θ y, potencialmente, del ángulo acimutal . Para el caso especial de una superficie lambertiana , I e,Ω sigue la ley del coseno de Lambert I e,Ω = I 0 cos θ .

Al calcular la intensidad radiante emitida por una fuente, Ω se refiere al ángulo sólido en el que se emite la luz. Al calcular la radiancia recibida por un detector, Ω se refiere al ángulo sólido que forma la fuente vista desde ese detector.

Intensidad espectral

La intensidad espectral en frecuencia , denotada por I e,Ω,ν , se define como [1]

donde ν es la frecuencia.

La intensidad espectral en longitud de onda , denotada por I e,Ω,λ , se define como [1]

donde λ es la longitud de onda.

Ingeniería de radiofrecuencia

La intensidad radiante se utiliza para caracterizar la emisión de radiación por una antena : [2]

dónde

A diferencia de la densidad de potencia, la intensidad radiante no depende de la distancia: debido a que la intensidad radiante se define como la potencia a través de un ángulo sólido, la disminución de la densidad de potencia con la distancia debido a la ley del cuadrado inverso se compensa con el aumento del área con la distancia.

Unidades de radiometría del SI

  1. ^ Las organizaciones de normalización recomiendan que las cantidades radiométricas se denoten con el sufijo "e" (por "energético") para evitar confusiones con cantidades fotométricas o de fotones .
  2. ^ abcde Símbolos alternativos que a veces se ven: W o E para energía radiante, P o F para flujo radiante, I para irradiancia, W para exitancia radiante.
  3. ^ abcdefg Las cantidades espectrales dadas por unidad de frecuencia se denotan con el sufijo " ν " (letra griega nu , que no debe confundirse con la letra "v", que indica una cantidad fotométrica).
  4. ^ abcdefg Las cantidades espectrales dadas por unidad de longitud de onda se denotan con el sufijo " λ ".
  5. ^ Las cantidades direccionales se denotan con el sufijo " Ω ".
Comparación de magnitudes fotométricas y radiométricas

Véase también

Referencias

  1. ^ abc «Aislamiento térmico. Transferencia de calor por radiación. Magnitudes físicas y definiciones». ISO 9288:1989 . Catálogo ISO . 1989. Consultado el 15 de marzo de 2015 .
  2. ^ de Kraus, Juan; Marhefka, Ronald J. (2002). Antenas para todas las aplicaciones (3ª ed.). ISBN 0-07-232103-2.

Enlaces externos