In fotometria, il flusso luminoso o potenza luminosa è una grandezza fotometrica che misura la potenza percepita della luce. La sensibilità dell'occhio umano infatti varia a seconda della lunghezza d'onda della luce che lo colpisce. Il flusso luminoso differisce dal flusso radiante, che è invece la potenza di radiazione elettromagnetica emessa.
Il flusso luminoso viene definito come il prodotto tra la potenza emessa da una sorgente luminosa puntiforme e il coefficiente di visibilità
dove λ è la lunghezza d'onda e il coefficiente è adimensionale.
Il flusso luminoso viene spesso usato come una misura della potenza utile emessa da una sorgente luminosa ed è di solito riportato sulla confezione delle lampadine. Il valore del flusso luminoso è utile per confrontare l'efficienza luminosa delle lampade a incandescenza con quelle a fluorescenza.
Il flusso luminoso non viene utilizzato per confrontare la luminosità, infatti questa è una percezione soggettiva che varia a seconda della distanza dalla sorgente luminosa.
Unità di misura Nel Sistema Internazionale (SI) l'unità di misura del flusso luminoso è il lumen (lm). Un lumen è definito come il flusso luminoso di luce prodotta da una sorgente luminosa che emette l'intensità luminosa di una candela su di un angolo solido di uno steradiante:
In questa unità di misura il flusso può essere calcolato come:
dove F è il flusso luminoso misurato in lumen; J(λ) è la distribuzione spettrale di potenza della radiazione emessa (potenza per unità di lunghezza d'onda), in watt su metro; (anche indicata come V(λ) è il coefficiente di visibilità luminosa (che è adimensionale); λ è lunghezza d'onda, in metri.
In altri sistemi di unità, il flusso luminoso può avere unità di misura di una potenza.
Unità di misura anglosassoni L'unità di misura del flusso luminoso è lo spherical candle power (candela sferica):
Tabella comparazione da flusso luminoso a watt
Lumen (flusso luminoso)Lampade IncandescenzaLampade AlogeneLampade Fluorescenti Basso ConsumoLampade LedMinimoMassimoMediaMinimoMassimoMediaMediaMinimoMassimoMediaMinimoMassimoMedia200 lumen300 lumen250 lumen30 watt30 watt30 watt20 watt6 watt7 watt7 watt4 watt4 watt4 watt400 lumen500 lumen450 lumen40 watt40 watt40 watt35 watt8 watt8 watt8 watt5 watt5 watt5 watt600 lumen800 lumen700 lumen60 watt60 watt60 watt50 watt10 watt10 watt10 watt8 watt8 watt8 watt900 lumen1.000 lumen950 lumen80 watt80 watt80 watt70 watt20 watt20 watt20 watt10 watt12 watt11 watt1.200 lumen2.000 lumen1.600 lumen150 watt250 watt200 watt120 watt25 watt33 watt29 watt14 watt20 watt17 watt3.000 lumen4.000 lumen3.500 lumen350 watt400 watt375 watt300 watt75 watt75 watt75 watt25 watt30 watt28 watt5.000 lumen6.000 lumen5.500 lumen500 watt600 watt550 watt400 watt100 watt100 watt100 watt40 watt50 watt45 wattDurata1 anno1-3 anni6-10 anni15-25 anni% Risparmio Energetico0%35%75%90-95%
Il coefficiente di visibilità upright=1.4|thumb|Sensibilità dell'occhio umano al variare della lunghezza d'onda (colore). L'asse orizzontale è in nanometri. Il flusso luminoso tiene conto della sensibilità dell'occhio umano ponderando la potenza emessa per ogni lunghezza d'onda attraverso la funzione di efficacia luminosa spettrale, che rappresenta la risposta dell'occhio alle diverse lunghezze d'onda. Il flusso luminoso è una somma ponderata della potenza di tutte le varie lunghezze d'onda nella banda della radiazione visibile. La luce al di fuori della banda visibile non contribuisce. Il rapporto tra il flusso luminoso totale per il flusso radiante è chiamato efficienza luminosa.
Il coefficiente di visibilità luminosa è stato ottenuto statisticamente come il valore atteso o medio tra un certo numero di soggetti testati. Esso varia, come detto con la lunghezza d'onda tra la zona del violetto e quella del rosso ed è massimo in corrispondenza della luce giallo-verde. La curva di visibilità possiede un andamento a campana ristretta.
Se una sorgente luminosa, considerata puntiforme, emette un watt di potenza alla lunghezza d'onda di visibilità massima (555 nanometri), il flusso luminoso è pari a 683 lumen. Per le altre lunghezze d'onda bisognerà moltiplicare per il valore del coefficiente di visibilità, ovvero il peso della curva . Dal flusso luminoso derivano le altre grandezze fotometriche come l'illuminamento, la radianza e l'intensità luminosa.
La quantità di energia può essere considerata secondo due fattori: il fattore di luce monocromatico o eterocromatico. Il primo rileva un solo colore mentre il secondo rileva un insieme di più radiazioni con diverso valore di intensità.
Voci correlate Intensità luminosa Flusso
Collegamenti esterni Calcolo e visualizzazione di grandezze fotometriche — Java applet grafico per Lux/Lumen/Candela
Categoria:Grandezze fisiche Categoria:Illuminotecnica