Este documento presenta información sobre la naturaleza de la luz, incluyendo las teorías históricas sobre su naturaleza y el concepto actual. También describe la producción, transmisión y aparatos de alumbrado de la luz. Las teorías históricas incluyen la teoría corpuscular de Newton, la teoría ondulatoria de Huygens y la teoría electromagnética de Maxwell. Actualmente se entiende que la luz es una oscilación electromagnética que se transmite como onda y partícula.

1. Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión-Mérida
Escuela de Ingeniería Civil.
Instalaciones Electricas.
APARATOS DE ALUMBRADO.
Quiñones, Alexandra
CI:24.880.647
Mérida, Octubre de 2017.

2. NATURALEZA DE LA LUZ
Actualmente, la naturaleza de la luz se define como una dualidad
onda-partícula, pero éste concepto no hace justicia a las sutilidades
implicadas.
Las preguntas que se han hecho y aún se hacen los estudiosos del
tema son si la luz está constituida por partículas llamadas fotones, o si la luz
es un campo electromagnético y al número de fotones como el nombre que
se le da a los estados del quantum de ese campo. Es natural que nuevos
conocimientos que puedan esclarecer las dudas sean revelados en el futuro.
En la antigüedad algunos filósofos ya conocían ciertos aspectos sobre la
naturaleza de la luz y su propagación en el espacio. Euclides fue el padre del
descubrimiento de las leyes de la reflexión de la luz (300 años a.C.). Es a
mediados del siglo XVII cuando aparecen casi simultáneamente dos teorías,
propuestas por Isaac Newton y por su compatriota contemporáneo Christian
Huygens, quienes desarrollaron la óptica y las teorías acerca de la
naturaleza de la luz.
Se plantearon diversas teorías que hablan sobre la naturaleza de la luz:
1.-Teoría Corpuscular:
Isaac Newton en 1666 propuso una teoría corpuscular para explicar la
naturaleza de la luz. Supuso que la luz está compuesta por una lluvia de
corpúsculos o partículas luminosas, los cuales se propagan en línea recta,
pueden atravesar medios transparentes y ser reflejados por materias opacas.
Esta teoría explica la propagación rectilínea de la luz, la refracción y la
reflexión; pero no explica algunos fenómenos como la interferencia y
difracción.

3. 2.-Teoría Ondulatoria:
Propuesta por Christian Huygens en el año 1678. Describió que la luz
presenta un movimiento ondulatorio. No fue muy aceptada y se necesitó más
de un siglo para que fuera tomada en cuenta. Los ensayos del médico inglés
Thomas Young sobre los fenómenos de interferencias luminosas y los del
físico francés Auguste Jean Fresnel sobre la difracción fueron decisivos para
que esta teoría fuera reconsiderada.
3.-Teoría Electromagnética:
Desarrollada por el físico inglés James Clerk Maxwell en 1865, quien postuló
que cada cambio del campo eléctrico engendra en su proximidad un campo
magnético y viceversa. Sostuvo que las ondas de la luz son semejantes a las
ondas eléctricas o electromagnéticas. Por otra parte, indica que las ondas
electromagnéticas se transmiten con la misma velocidad que la luz y
concluye que la luz consiste en una perturbación electromagnética. Ondas
eléctricas y ondas luminosas son fenómenos idénticos.
En 1888 Hertz logró producir ondas eléctricas y demostró que estas ondas
poseen todas las características de la luz visible, pero las longitudes de sus
ondas son mayores. Las investigaciones de Maxwell y Hertz demostraron
que todas las radiaciones son de la misma naturaleza física, diferenciándose
solamente en su longitud de onda. La escala comienza con las largas ondas
hertzianas y, pasando por la luz visible, se llega a la de los rayos
ultravioletas, los rayos X, los radiactivos, y los rayos cósmicos (34)
Einstein, en el año 1905, explicó el efecto fotoeléctrico y lo hizo postulando la
existencia de cuantos de luz con propiedades de partículas (33). El fotón
(término acuñado más tarde) fue llamado originalmente cuanto de luz (en
alemán: das Lichtquant). El nombre fotón proviene de la palabra griega f??
(phôs) que significa luz y fue empleado en 1926 por el físico Gilbert N. Lewis,
quien publicó una teoría que nunca fue aceptada, pero de ella, el nombre
fotón fue conservado por los científicos.
El término cuanto o quantum se refiere a la cantidad más pequeña de algo
que es posible tener. Planck estudió como se producía la radiación desde un
cuerpo incandescente y explicó que los átomos que componen dicho cuerpo,
cuando liberaban energía en forma de radiación, no lo hacían en forma

4. continua, sino en pequeños bloques a los que él denominó cuantos de
energía. La existencia del cuanto o quantum aún no está comprobada ni
definida completamente, puesto que es una partícula muy pequeña; el
tamaño estimado de un cuanto es más pequeño que un fotón. La existencia
de los quantum es teórica.
4.- Concepto Actual:
La luz de acuerdo al enfoque actual, más que una onda, es considerada de
manera más exacta una oscilación electromagnética que se propaga en el
vacío o en un medio transparente y que es capaz de ser percibida por
nuestro sentido de la vista. Es una parte insignificante del espectro
electromagnético. Se considera como una forma de energía que viaja a una
alta velocidad, alrededor de 300.000 km/s (por definición es una constante
universal de valor 299.792.458 m/s en el vacío).
Sobre la base de las ideas planteadas anteriormente, se deben considerar
las siguientes afirmaciones:
• La luz es una forma de energía electromagnética.
• La energía luminosa se transmite a través de partículas: Los “fotones”.
• La energía luminosa se transmite a través de ondas. La mecánica cuántica
concilia los dos puntos de vista a través de la confirmación de la “dualidad
partícula-onda”.
• Muchos aspectos sobre la naturaleza de la luz aún se desconocen.

5. PRODUCCIÓN DE LUZ
La luminotecnia es la ciencia encargada del estudio de las distintas formas
de producción de luz. La luz se produce por la llegada a nuestros ojos de una
pequeña parte de todo el espectro de radiaciones electromagnéticas que el
sol emite. Dentro de las radiaciones de luz, y de mayor a menor longitud de
onda, están las infrarrojas, el espectro visible y las ultravioletas.
Una forma de abordar las características de las fuentes de luz es clasificarlas
en función de distintas razones:
Las fuentes pueden ser primarias y secundarias. Las primarias producen la
luz que emiten (el Sol), las secundarias reflejan la luz de otra fuente (la
Luna). A su vez, se pueden distinguir, entre las primarias, a fuentes naturales
(el Sol) o artificiales (una lámpara). Una fuente de luz puede ser difusa o
puntual. La luz difusa incide sobre los objetos desde múltiples direcciones,
proporcionando sombras menos nítidas cuanto más lejos esté un objeto de la
superficie que oscurece. La luz puntual se origina en un punto más o menos
reducido respecto al objeto que ilumina, pudiéndose hablar de una
direccionalidad más o menos similar entre los rayos que emite, haciendo las
sombras que un objeto proyecta mucho más nítidas o recortadas y que se
hagan más grandes cuanto más cerca se sitúe el objeto de la fuente de luz y
más lejos de la pantalla que recibe la sombra.

6. TRANSMISIÓN DE LA LUZ
La luz se transmite a distancia a través del espacio, por medio de ondas
similares a las que se forman en el agua de un tanque cuando se tira una
piedra. Estas ondas concéntricas se propagan a lo largo y ancho del tanque,
formando crestas y valles, amortiguándose en su recorrido hasta
desaparecer. Merced a las mismas, el efecto del choque de la piedra sobre el
agua se aprecia a distancia del lugar donde se ha producido.
Las ondas del agua y las ondas luminosas tienen en común que sus efectos
se perciben a distancia, diferenciándose en que las ondas luminosas no
necesitan de ningún medio material para propagarse, aunque también se
transmiten a través de algunos cuerpos sólidos y líquidos, mientras
que las del agua precisan de este elemento. Así la luz que recibimos del sol
en forma de ondas llega hasta nosotros atravesando un espacio vacío que
existe entre dos planetas, y al entrar en contacto con la atmósfera se
transmite a través de los gases que la forman.
Otra diferencia es que las ondas luminosas se propagan en todas las
direcciones del espacio (largo, ancho y alto), mientras que las del agua sólo
lo hacen en la superficie del tanque (largo y ancho). La transmisión ocurre
cuando la luz atraviesa una superficie u objeto. Hay 3 tipos de transmisión:
directa, difusa o selectiva.

7. APARATOS DE ALUMBRADO O LUMINARIAS.
Las luminarias son aparatos que sirven de soporte y conexión a la red
eléctrica a las lámparas. Como esto no basta para que cumplan
eficientemente su función, es necesario que cumplan una serie de
características ópticas, mecánicas y eléctricas entre otras. A nivel de óptica,
la luminaria es responsable del control y la distribución de la luz emitida por
la lámpara. Es importante, pues, que en el diseño de su sistema óptico se
cuide la forma y distribución de la luz, el rendimiento del conjunto lámpara-
luminaria y el deslumbramiento que pueda provocar en los usuarios. Otros
requisitos que debe cumplir las luminarias es que sean de fácil instalación y
mantenimiento. Para ello, los materiales empleados en su construcción han
de ser los adecuados para resistir el ambiente en que deba trabajar la
luminaria y mantener la temperatura de la lámpara dentro de los límites de
funcionamiento. Todo esto sin perder de vista aspectos no menos
importantes como la economía o la estética.
ELEMENTOS DE UNA LUMINARIA
• Armadura o Carcasa: Es el elemento físico minimo que sirve de soporte y
delimita el volumen de la luminaria conteniendo todos sus elementos. •
Equipo Eléctrico: Son distintos tipos de fuentes de luz artificial, se clasifican
en: o Incandecentes normales sin elementos auxiliares. o Halógenas de alto
voltaje a la tensión normal de la red, o de bajo voltaje con transformador o
fuente electrónica. Fluorecentes, con reactancias o balastos, condensadores
e ignotores, o conjuntos electrónicos de encendido y control.

8. • Reflectores: Son determinadas superficies en el interior de la luminaria
que modelas la forma y dirección del flujo de la lámpara. En función de cómo
se emita la radiación luminosa puede ser: o Simétrico (con dos ejes) o
asimétrico. o Concentrador (haz estrecho menor de 20º) o difusor (haz
estrecho entre 20º y 40º, haz muy ancho mayor de 40º). o Especular (con
escasa dispersión luminosa) o no especular (con dispersión de flujo). o Frio
(con reflector dicroico) o normal.
• Difusores: Elementos de cierre o recubrimiento de la luminaria en la
dirección de la radiación luminosa. Los tipos más usuales son: o Opal liso
(blanca) o prismática (metraquilato traslucido). o Lamas o reticular (con
influencia directa sobre el ángulo de apantallamiento). o Especular o no
especular (con propiedades similares a los reflectores). • Filtros: En posible
combinación con los difusores sirven para potenciar o mitigar determinadas
características de la radiación luminosa.

9. La misión de los aparatos de alumbrado es modificar la distribución luminosa
de las lámparas desnudas, según las características de iluminación; y
además ocultar los manantiales luminosos de la visión directa del
observador, con objeto de evitar el deslumbramiento. Los aparatos de
alumbrado deben de poseer una serie de cualidades que los haga idóneos
para la misión que deben cumplir.
PROPIEDADES DE LOS APARATOS DE ALUMBRADO.
Las cualidades de los aparatos de alumbrado se dividen en tres clases:
a) Propiedades Ópticas:
• Distribución luminosa adaptada a su iluminación.
• Buen rendimiento luminoso de acuerdo con las condiciones de
iluminación
• Luminancia inferior o igual a un valor dado en ciertas direcciones de
observación
b) Propiedades Mecánicas y Eléctricas:
• Ejecución robusta
• Construidos de un material adaptado a su función
• Equipo eléctrico perfecto
• Calentamiento admisible con su construcción y con su empleo
• Fácil limpieza
c) Propiedades Estéticas:
• Los aparatos de alumbrado deben estar encendidos o apagados;
bajo ambas apariencias, deben ayudar a crear el ambiente e
integrarse en el conjunto arquitectónico y decorativo del interior a
iluminar.
CLASIFICACIÓN DE LOS APARATOS DE ALUMBRADO
• Según las Características Mécanicas: Las luminarias se clasifican
según el grado de protección contra el polvo, los líquidos y los golpes.
En estas clasificaciones, según las normas nacionales (UNE 20324) e
internacionales, las luminarias se designan por las letras IP seguidas
de tres dígitos. El primer número va de 0 (sin protección) a 6 (máxima
protección) e indica la protección contra la entrada de polvo y cuerpos
sólidos en la luminaria. El segundo va de 0 a 8 e indica el grado de
protección contra la penetración de líquidos. Por último, el tercero da
el grado de resistencia a los choques. IP X Y Z Protección contra el

10. polvo y cuerpos solidos (de 0 o 6). Protección contra la penetración de
líquidos (de o a 8). Protección contra choques (0, 1, 3, 5, 7)
• Según las características eléctricas de la lámpara: Dependiendo
del grado de protección eléctrica que ofrezcan las luminarias se
dividen en cuatro clases (0, I, II, III). Clase Protección Eléctrica 0
Aislamiento normal sin toma de tierra I Aislamiento normal y toma de
tierra II Doble aislamiento sin toma de tierra III Luminarias para
conectar a circuitos de muy baja tensión, sin otros circuitos internos o
externos que operen a otras tensiones distintas a la mencionada.
•Según las características ópticas de la lámpara: Una primera
manera de clasificar las luminarias es según el porcentaje del flujo
luminoso emitido por encima y por debajo del plano horizontal que
atraviesa la lámpara. Es decir, dependiendo de la cantidad de luz que
ilumine hacia el techo o al suelo. Según esta clasificación se
distinguen seis clases.