FORMULES de PHYSIQUE
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LUMINOSITé
-luminosité
Luminosité est un terme exprimant la puissance émise sous forme de lumière.
Synonymes >> RAYONNEMENT et flux émis
Equation aux dimensions structurelles : L2.M.T-3 Symbole de désignation : Pl
L’unité d’usage (psychophysique) est le lumen (lm) ou candela-stéradian (cd-sr), qui
valent (1/683) Watt
Autre unité : 1 B.T.U per hour vaut 2,930.10-1 Watt
-formules de définition
Pl = El / t et Pl = P’.Ω
où Pl(lm)= luminosité (ou puissance) d'une émission (énergie) lumineuse El(lm-s) fournie (émise) pendant un temps t(s)
Pl (lm)= flux lumineux (ou puissance lumineuse) émis dans un angle solide Ω(sr)
P’(cd)= intensité lumineuse émise correspondante
-luminosités astrales
La formule générale pour une luminosité astrale (qui est un flux) est
Pl = S.Kr.T4 où Pl (W) est la luminosité, S(m²) est la surface d’émission, Kr la constante de Stefan-Boltzmann et T(K) la température
En cosmologie, on définit (en extension de la notion propre de luminosité) un certain nombre de notions parallèles :
--la luminosité d’accrétion, provenant de la matière piégée par un astre (en particulier un trou noir)
--la luminosité d’Eddington, pour une accrétion maximale
--la luminosité gravitationnelle, pour celle provenant d’astres créant des ondes gravitationnelles
--la luminosité neutrinique, pour des rayonnements de neutrinos
--la luminosité de ralentissement, pour l’évolution de luminosité d’un pulsar
--la luminosité solaire, qui est définie à une valeur de 4.1026 Watts
--la luminosité de certaines étoiles (à neutrons) peut atteindre 1033 Watts
-valeurs pratiques terrestres de flux-luminosité
-par une source artificielle de 60 W (les flux ci-après sont exprimés en lumen):
diode(< 1)--feu de cheminée(100)--lampe à incandescence(500 à 800)--tube fluo ou vidéo-projectreur moyen(2500)--lampe à vapeur de mercure(10000)--
-par une lampe halogène de 2kW >> 50.000 lm
-relation avec l'intensité lumineuse
Pl = P’.Ω et Pl = Pt / ye symboles idem ci-dessus avec en outre P’(cd si émise & lx-m²/sr si reçue)= intensité lumineuse correspondante et ye = équivalent mécanique de la lumière
-relation avec le RAYONNEMENT spectrique
Pl = r*∫violetrouge dλ.F’1
où Pl (lm)= luminosité émise
r* (W/m)= RAYONNEMENT spectrique total de la source, qui émet en longueur d’onde visible λ(m)
F’1(nombre, variable de 0 à 1)= coefficient de sensibilité spectrale pour λ
-relation avec le flux surfacique spatial
d²Pl = Dl.dS.dΩ.cosθ
où Pl(lm)= puissance lumineuse(flux) émise dans un angle solide Ω(sr)
Dl(nit)= exitance lumineuse (qui est dite aussi,selon les cas: luminance ou chrominance ou éclat ou émittance)
θ(rad)= angle plan entre rayons et la normale à S(m²) surface d'émetteur
-la luminosité spécifique
est une luminance chromatique (dimension L2.M.T-3)
Nota 1 : la luminosity, terme anglo-saxon de proche consonnance, n'a rien à voir avec une luminosité (puissance lumineuse), c'est un débit de fluence de particules dans un collisionneur
Nota 2 : la phanie est la perception d'un contraste entre 2 luminosités