Enerxía luminosa

En fotometría, enerxía lumínica^[1][2] ou enerxía luminosa^[3] é a fracción de enerxía percibida da enerxía transportada pola luz e que se manifesta sobre a materia de diferentes formas, unha delas é a de eliminar electróns dos metais, pode comportarse como unha onda ou coma se fose corpúsculos materiais, pero o máis normal é que se mova coma unha onda e interactúe coa materia dun xeito material ou físico.

A enerxía luminosa é de feito unha forma de enerxía electromagnética.^[4] Non debe confundirse coa enerxía radiante.

Enerxía radiante

A enerxía radiante é unha cantidade obxectiva que depende só da intensidade da luz e da cor da luz.

A intensidade está realmente relacionada co número de fotóns por unidade de tempo que golpean unha superficie e a cor está relacionada coa lonxitude de onda ou a frecuencia da luz incidente.^[5] De feito, a potencia luminosa asociada a unha fonte é a taxa de transferencia de enerxía luminosa por unidade de tempo e pódese expresar como:

${\displaystyle P_{lum}={\frac {dE_{lum}}{dt}}=\int _{0}^{\infty }n_{fot}(\nu )h\nu \ d\nu }$

Onde:

${\displaystyle N_{fot}(\nu )\,}$ é o número de fotóns dunha determinada frecuencia ${\displaystyle \nu \,}$ emitidos por unidades de tempo.

${\displaystyle H\,}$, é a constante de Planck.

Enerxía luminosa absorbida

Panel solar

En situacións prácticas, a enerxía luminosa transferida a unha superficie dependerá tanto das súas propiedades físico-químicas como de factores xeométricos como a súa orientación con respecto á dirección de incidencia da luz.

Isto é de interese práctico porque a partir da enerxía luminosa pódese obter directa ou indirectamente enerxía eléctrica. A forma directa implica o uso de células fotovoltaicas, mentres que as indirectas consisten en quentar un fluído circulante, que pode utilizarse para mover algún tipo de turbina ou elemento mecánico xerador de enerxía cinética, e transformar a enerxía mecánica resultante en enerxía eléctrica. Neste segundo caso utilízanse a miúdo espellos curvos que concentran a enerxía luminosa nun volume ou área menor, aumentando localmente a intensidade da luz. O fluído quentado adoita estar dentro dun circuíto equipado cun sistema de válvulas movidas polo vapor de auga que foi vaporizado pola calor concentrada dos espellos.

Enerxía luminosa visíbel

De toda a enerxía luminosa absorbíbel, só unha fracción é percibida polo ollo, que tamén ten diferente sensibilidade á luz de diferentes cores. Polo tanto, unha medida da luz percibida debe ponderar cada lonxitude de onda de forma diferente, polo que, por exemplo, o ollo ten a máxima sensibilidade para lonxitudes de arredor de 555 nm. Unha luz coa mesma enerxía radiante pero cunha lonxitude de onda máis curta ou maior que 555 nm percibirase que ten menos enerxía luminosa.

Unidades

A enerxía lumínica, como calquera outra forma de enerxía, pode medirse en xulios (joules) no Sistema Internacional ou nas unidades de enerxíade outros sistemas de unidades. Non obstante, en fotometría, tamén se usan unidades específicas como lúmens-hora para reflectir a cantidade de luz percibida ao longo do tempo, dependendo da sensibilidade do ollo humano a diferentes lonxitudes de onda.

Aplicacións prácticas

A enerxía lumínica é fundamental en moitas tecnoloxías da nosa vida cotiá:

• Alumamento LED: A tecnoloxía LED é coñecida pola súa eficiencia enerxética e durabilidade, substituíndo as lámpadas tradicionais en moitas áreas.^[6]
• Paneis solares: Os paneis solares converten a enerxía lumínica do sol en enerxía eléctrica, sendo fundamentais para a xeración de enerxía renovábeis.^[7]
• Comunicacións ópticas: A fibra óptica usa a luz para transmitir datos a altas velocidades, esencial nas telecomunicacións modernas.^[8]

Sensores

O sensor máis pequeno do mundo que se alimenta desta forma de enerxía foi creado pola Universidade de Míchigan. Con dimensións de só 2,5 x 3,5 x 1 mm, este dispositivo incorpora células solares e unha batería nun espazo extremadamente compacto. A súa capacidade para operar con tan só a enerxía recollida da luz destaca a potencialidade da enerxía lumínica en aplicacións de alta eficiencia e baixo consumo enerxético. Este tipo de tecnoloxía podería ter implicacións no desenvolvemento sustentábel, aproveitando a enerxía luminosa para alimentar todo tipo de dispositivos electrónicos pequenos, reducindo a dependencia de fontes de enerxía non renovabeis.^[9]