¿La luz siempre sigue la ley del cuadrado inverso?

Si, en general. Para el caso de un solo fotón, no. La luz de una fuente determinada está formada por miles de millones de fotones que se extienden en todas las direcciones. A medida que te alejas de la fuente, menos fotones te golpean; la cantidad se reduce por el cuadrado de la distancia. Del mismo modo con los láseres, obedecen la ley del cuadrado inverso; comienzan con un haz mucho más estrecho. La cantidad de divergencia del haz es una función del ancho del haz, pero sigue siendo la ley del cuadrado inverso.

Sin embargo, los fotones individuales no obedecen la ley del cuadrado inverso. Si lo hicieran, debilitándose a medida que viajaban por el espacio, entonces todas las estrellas en el cielo y todas las galaxias se verían negras para nosotros. Entonces, la energía del fotón, E = hc / λ, no cambia con la distancia (hay algunos otros efectos, el universo gravitacional y en expansión, que reducen la energía, desplazando al rojo los fotones, pero no es la ley del cuadrado inverso por un tiro largo.)

La ley del cuadrado inverso de la luz es algo que le ayuda a comprender mejor cómo usar las fuentes de luz alrededor de su sujeto. ¿Quieres esa foto perfecta? Lea todo sobre este concepto.

Los basicos

Cuál es la ley del cuadrado inverso de la fotografía y cómo afecta la calidad de la imagen tomada es uno de los conceptos fundamentales de la fotografía. Comprender este concepto le permitirá tomar fotografías incluso en condiciones de luz adversas con resultados sorprendentes. Sin embargo, antes de conocer esta ley, primero debe familiarizarse con el funcionamiento de la apertura de la cámara y cómo afecta la entrada de luz dentro de la cámara.

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No, la luz emitida por una fuente no siempre sigue la ley del cuadrado inverso. Depende de la forma de la fuente, es decir, la forma del frente de onda.

Si x es la distancia desde la fuente,

La intensidad de la luz cae en una forma 1 / x ^ 2 (cuadrado inverso) para fuentes esféricas (por ejemplo, bombillas esféricas), cae en una forma 1 / x para fuentes cilíndricas (por ejemplo, luces de tubo), y la intensidad nunca cae para fuentes de luz como láseres (frentes de onda planas). Sin embargo, debido a limitaciones prácticas, no va a largas distancias.

Para la misma potencia, si toma una bombilla esférica y un tubo de luz, una habitación grande estará bien iluminada si usa una bombilla, debido al hecho de que para las fuentes esféricas la intensidad cae en una forma 1 / x ^ 2 pero para la cilíndrica fuentes, cae en una forma 1 / x.

La luz de un flash o fuente de luz que ilumina a un sujeto fotográfico sigue la ley del cuadrado inverso, por lo que si la distancia de la fuente de luz al sujeto aumenta, entonces la configuración de exposición debe cambiarse para compensar.

Pero … la misma luz reflejada por el sujeto hacia la cámara no parece seguir la misma ley; si el sujeto a la distancia de la cámara aumenta, no es necesario ajustar la exposición. Por qué no?

Un haz de luz bien colimado no pierde intensidad con la distancia siempre que limite las distancias a distancias moderadas, por ejemplo, un foco de luz en un teatro. Sin embargo, incluso un haz bien colimado se extenderá de acuerdo con la simetría esférica y se comportará más como una fuente puntual a distancias suficientemente grandes, por ejemplo, aquí hasta la luna. La luz láser es más fácil de colimar bien.

La emisión de luz de una fuente puntual tiene simetría esférica (es la misma en todas las direcciones). La ley del cuadrado inverso se sigue de eso.