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Misure: fotometria generale

di Emidio Frattaroli , pubblicato il 18 Marzo 2009 nel canale PROIETTORI

“Le numerose analisi tecniche su videoproiettori e display pubblicate su AV Magazine, a cui si aggiungeranno presto gli schermi per proiezione, si riferiscono in buona parte alle grandezze fotometriche classiche e alla loro applicazione nelle indagini effettuate sui vari prodotti.”

Radiometria: Irradianza e radianza

Irradianza

L'irradianza è l'unità di misura più utilizzata nella strumentazione radiometrica e si riferisce alla quantità di radiazione che cade sull'unità di area, viene indicata generalmente in watt per m² anche se è molto frequente incontrare multipli e sottomultipli delle unità di misura della potenza e della superficie (es. milliwatt per centimetro quadrato). Appare quindi ovvio come l'irradianza sia inversamente proporzionale alla distanza ed è infatti legata alla legge dell'inverso del quadrato

Legge dell'inverso del quadrato

La potenza si distribuisce su superfici sempre più grandi all'aumentare della distanza dalla sorgente. Se ad una certa distanza r la superficie della calotta sferica sottesa dall'angolo solido fosse di un metro quadrato, ad una distanza doppia (pari a 2r) la superficie sarebbe quattro volte più grande, con la stessa potenza distribuita su un'area quattro volte più grande. Per questo motivo, l'irradianza misurata a distanza 2r sarebbe pari ad un quarto di quella misurata al punto con distanza pari ad r.

Tornando alla nostra lampadina da 100 watt, ad un metro di distanza potremmo misurare un'irradianza di circa 8 watt per metro quadrato. Ad una distanza doppia, pari a due metri, misureremmo soltanto 1/4 della potenza che si ridurebbe quindi a circa 2 watt su metro quadrato. Per fare un piccolo esempio, l'irradianza solare (introdotta nel terzo paragrafo) misurata al livello del mare, è pari a circa 1000 watt su metro quadrato. La stessa irradianza, misurata subito al di fuori dell'atmosfera terrestre, è pari a circa 1350 watt su metro quadrato.

Radianza

La radianza è l'altra importante misura utilizzata in radiometria ed è la quantità di radiazione riflessa, trasmessa o emessa da una superficie. Viene quantificata in watt per steradiante per m² e, in caso di una superficie ideale piana che diffonda in maniera uniforme in tutte le direzioni, la radianza è pari alla irradianza divisa per π (Pi greco). In pratica, la quantità di radiazione riflessa dalla nostra lampadina da 100 watt su una superficie piana ideale di un m², perpendicolarmente alla direzione del flusso radiante e ad una distanza di un metro, sarebbe pari a circa 2,55 watt sr per m² (8 / 3,14).