Como se mide el sonidoLas perturbaciones creadas por las vibraciones sobre el estado de reposo inicial de las partículas de aire, se traducen en variaciones muy pequeñas de presión. Las partículas de aire se acercan y alejan con las vibraciones, se comprimen y "descomprimen".

Esta variación de presión es lo que se mide. La unidad de medida es el PASCAL (Pa). Sin embargo esto obligaría a tratar con unidades muy pequeñas, por eso se usa otra medida relativa: el NIVEL DE PRESIÓN SONORA (NPS), que se mide en DECIBELIOS (dB).

El NPS en decibelios es el resultado de la siguiente operación matemática: 20·Log10 (presión/Pref ), siendo Pref la presión de referencia = 20·10-6 Pa ( = 0,00002 Pa). La presión de referencia es la mínima que puede detectar el oído humano medio. Con lo que si tenemos un Nivel de Presión Sonora (NPS) = 0 dB, diremos que hay silencio.

En documentación anglosajona las referencias NPS se encuentran como SPL (Sound Pressure Level), y por influencia, también en documentación de habla hispana se suelen encontrar datos en dB SPL.

Unos valores medios en dB son los siguientes

25 dB NPS en un dormitorio urbano

57 dB NPS en conversación normal

64 dB NPS en conversación de tono elevado

85 dB NPS durante un grito

115 dB NPS en una discoteca

130 dB NPS de umbral de dolor

Las ondas de sonido se miden en herzios (Hz). La frecuencia (f), juntamente con la velocidad de propagación del sonido (v) está relacionada con la longitud de onda ( l ), que es el espacio que recorre una onda del inicio al final de una oscilación completa v= l.f

La luz no se puede medir porque no es una magnitud. Lo que se pueden medir son algunas de sus características, por ejemplo, su intensidad, su flujo, su velocidad, su energia, su longitud de onda.

La unidad común para medir la intensidad de luz es el "lux" (lx), este expresa el flujo luminoso que alcanza una superficie por unidad de medida o intensidad de iluminación. otras unidades son la Candela (Cd) o el Lumen (lm).Para medir la cantidad de luz en un punto cualquiera del espacio se utiliza un luxómetro. Para medir el comportamiento de una fuente de luz artificial se utiliza un goniómetro, fotogoniómetro o fotómetro de celda móvil. Para medir el flujo luminoso total de una fuente de luz se utiliza un sistema denominado esfera de Ulbrich.

-Flujo luminoso: Lumen (lm). Lumen (= cd·sr)

Flujo luminoso

Para hacernos una primera idea consideraremos dos bombillas, una de 25 W y otra de 60 W. Está claro que la de 60 W dará una luz más intensa. Pues bien, esta es la idea: ¿cuál luce más? o dicho de otra forma ¿cuánto luce cada bombilla?

Cuando hablamos de 25 W o 60 W nos referimos sólo a la potencia consumida por la bombilla de la cual solo una parte se convierte en luz visible, es el llamado flujo luminoso. Podríamos medirlo en watts (W), pero parece más sencillo definir una nueva unidad, el lumen, que tome como referencia la radiación visible. Empíricamente se demuestra que a una radiación de 555 nm de 1 W de potencia emitida por un cuerpo negro le corresponden 683 lumen.

Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible. Su símbolo es y su unidad es el lumen (lm).

-La intensidad luminosa: Candelas (cd). Candela (= lm/sr)

Intensidad luminosa

El flujo luminoso nos da una idea de la cantidad de luz que emite una fuente de luz, por ejemplo una bombilla, en todas las direcciones del espacio. Por contra, si pensamos en un proyector es fácil ver que sólo ilumina en una dirección. Parece claro que necesitamos conocer cómo se distribuye el flujo en cada dirección del espacio y para eso definimos la intensidad luminosa.

Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminoso emitido por unidad de ángulo sólido en una dirección concreta. Su símbolo es I y su unidad la candela (cd).

Se define iluminancia como el flujo luminoso recibido por una superficie. Su símbolo es E y su unidad el lux (lx) que es un lm/m2.Lo que ocurre con la iluminancia se conoce por la ley inversa de los cuadrados que relaciona la intensidad luminosa (I) y la distancia a la fuente. Esta ley solo es válida si la dirección del rayo de luz incidente es perpendicular a la superficie.

Cantidad de luz

Esta magnitud sólo tiene importancia para conocer el flujo luminoso que es capaz de dar un flash fotográfico o para comparar diferentes lámparas según la luz que emiten durante un cierto periodo de tiempo. Su símbolo es Q y su unidad es el lumen por segundo (lm·s).

Se ha demostrado teórica y experimentalmente que la luz tiene una velocidad finita. La primera medición con éxito fue hecha por el astrónomo danés Ole Roemer en 1676 y desde entonces numerosos experimentos han mejorado la precisión con la que se conoce el dato. Actualmente el valor exacto aceptado para la velocidad de la luz en el vacío es de 299.792.458 m/s.[1]

Las primeras mediciones con elevada precisión las hicieron Fizeau y luego las perfeccionó Foucault.La idea básica es esta: lanzas un rayo de luz hacia un espejo que rota a gran velocidad (una velocidad determinada con gran exactitud), el rayo de luz reflejado va hacia otro espejo a una

distancia considerable, el cual la refleja de regreso hacia el espejo rotatorio y éste, a su vez hacia el origen de la luz. Como el espejo rotatorio ha girado un poco entre la ida y la vuelta, el rayo de luz no regresará exactamente a su punto de partida, el rayo habrá girado un poco. Conociendo las distancias, el ángulo de giro del rayo y la velocidad de rotación del espejo giratorio, se puede calcular la velocidad de la luz.

En 1905, Albert Einstein dio una explicación satisfactoria con su teoría de la relatividad especial, en la que, en su segundo postulado propone que la velocidad de la luz es isotrópica, es decir, independiente del movimiento relativo del observador o de la fuente.

- Energía: Watts/estereoradián (W/sr).Intensidad radiante Ir = P / 4π   Watt/sr.

La eficacia luminosa de una fuente de luz es la relación existente entre el flujo luminoso (en lúmenes) emitido por una fuente de luz y la potencia (en vatios)W.

Dependiendo del contexto, la potencia puede ser el flujo radiante o puede ser la potencia eléctrica consumida por la fuente.1 2 3 4 En el primero de los casos se le suele denominar eficacia luminosa de la radiación (LER) y en el segundo eficacia luminosa de una fuente (LES) o también rendimiento luminoso.

La eficacia luminosa de la radiación mide la parte de energía electromagnética que se usa para iluminar y se obtiene dividiendo el flujo luminoso por el flujo radiante.

NOTA: Con rojo está resaltado el resumen del texto que habla de las características medibles de la luz, en el sonido ya está resumido entonces no resalté.