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Ley de Lambert: cómo la luz se refleja en los objetos

Ley de Lambert: cómo la luz se refleja en los objetos. Entendiendo la relación entre la luz y las superficies. Principios básicos y aplicaciones prácticas.

Ley de Lambert: cómo la luz se refleja en los objetos

La ley de Lambert, también conocida como la ley del coseno de Lambert, es un principio fundamental en la luminotecnia que describe cómo la intensidad luminosa de una superficie difusa ideal varía con el ángulo de observación. En esencia, esta ley establece que la intensidad luminosa percibida desde un punto en una superficie difusa es directamente proporcional al coseno del ángulo entre la dirección de observación y la normal a la superficie.

Esto significa que la luz emitida por una superficie difusa parece más brillante cuando se observa directamente desde arriba, y disminuye gradualmente a medida que el ángulo de observación se hace más oblicuo.

Ley del Coseno

Cuando la dirección de la luz forma un determinado ángulo con la superficie sobre la que incide, la iluminancia se calcula, aplicando la ley de la inversa del cuadrado de la distancia, pero multiplicando por el coseno del ángulo correspondiente.

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Donde:

Ε es el nivel de iluminación en lux [lx]

Ι es la intensidad de la fuente en candelas [cd]

d es la distancia de la fuente de luz al plano receptor perpendicular en metros [m]

α es el ángulo de incidencia

La iluminación en un punto que está situado en el plano horizontal se denomina iluminancia horizontal Eh:

image.png

Donde:

Εh es la iluminancia horizontal en lux [lx]

Ι es la intensidad de la fuente en candelas [cd]

h es la distancia de la fuente de luz al plano receptor perpendicular en metros [m]

α es el ángulo de incidencia

Cuando el punto está situado en un plano vertical se denomina iluminancia vertical Ev:

image.png

Donde:

Εv es la iluminancia vertical en lux [lx]

Ι es la intensidad de la fuente en candelas [cd]

h es la distancia de la fuente de luz al plano receptor perpendicular en metros [m]

α es el ángulo de incidencia

Ley de Lambert

Ésta ley solo es aplicable sobre superficies emisoras o difusas, son superficies en las que no importa el ángulo desde el que se observan que siempre dan la misma sensación de luminosidad.

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Se observa que sobre la superficie punteada no hay variación de luminancia por lo tanto se cumple:

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Donde:

es la intensidad según el ángulo de observación en candeleas [cd]

I0 es la intensidad según la normal en candelas [cd]

α es el ángulo de incidencia

La importancia de la Ley de Lambert en el diseño de iluminación es crucial. Permite a los diseñadores comprender y predecir cómo se distribuirá la luz en un espacio determinado. Esta comprensión es esencial para crear ambientes bien iluminados, ya sea en espacios de trabajo, teatros o salas de conferencias, donde la uniformidad de la luz es primordial. Además, la ley ayuda a entender cómo la distancia afecta la percepción visual de los objetos, ya que la disminución de la intensidad de la luz puede oscurecer los objetos y reducir la visibilidad de los detalles.

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Es importante aclarar que la Ley de Lambert se aplica tanto a la iluminación artificial como a la natural, ya que la relación entre la intensidad de la luz y la distancia es constante en ambos casos. Sin embargo, otros factores como la orientación de las fuentes de luz, la reflectividad de las superficies y la presencia de obstáculos también influyen en la iluminación. Para calcular la iluminación en un espacio utilizando la Ley de Lambert, se deben considerar la intensidad de la fuente de luz, la distancia a la superficie y el ángulo de incidencia de la luz, y aplicar las fórmulas matemáticas correspondientes.

Fuentes bibliográficas:
Leyes fundamentales de la iluminación
Fundamentos de iluminación

Fuente: Iluminet

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