Candlepower vs. Lumenów

Zawartość

• Podstawowe fizyczne pojęcia naświetlania
• Candle Power and the Candela
• The Lumen
• Konwersja między Candelas a Lumenami

Jedną z największych radości w życiu każdej młodej osoby jest patrzenie na czyste nocne niebo, dostrzeganie tych wszystkich punktów odległego światła w konstelacjach wieczornych i po raz pierwszy poczucie ogromu wszechświata . Bez światła widzialnego i niewidzialnego promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez gwiazdy takie jak słońce, życie na Ziemi i wszędzie indziej byłoby niemożliwe.

Fizycy potrzebują sposobów dokładnego śledzenia całego promieniowania widzialnego („światła”), a także promieniowania niewidzialnego bombardującego Ziemię ze wszystkich kierunków przez cały czas. Mogą chcieć wiedzieć o jego widocznych cechach lub mogą bardziej martwić się jego energią. Aby pomóc w realizacji tych zadań, naukowcy wymyślili candela i lumen.

Podstawowe fizyczne pojęcia naświetlania

Na potrzeby tego rodzaju problemów, które dotyczą jakości promieniowania z danego miejsca docierającego do określonego obszaru przestrzeni, źródło światła jest traktowane jako pojedynczy punkt, a zakłada się, że emitowane przez niego światło lub energia emituje równomiernie we wszystkich kierunkach. W ten sposób wszystkie sekcje tej samej wielkości, niewidoczna kula ze źródłem światła w środku, doświadczyłyby tego samego przepływu lub strumienia energii dzięki temu wyborowi.

„Plama” przestrzeni, przez którą przechodzi promieniowanie ze źródła, jest traktowana jako prostopadła do promieni elektromagnetycznych, chyba że określono inne warunki.

Candle Power and the Candela

Po pierwsze, wiedz, że termin „moc świecy” spadł na śmietnik historii fizyki. Moc świecy została zastąpiona przez candela (cd) i może być traktowana jako zasadniczo ta sama jednostka.

Nie jest ważne, abyś zapisał to w pamięci, ale miary candela natężenie światła, oznaczony przez JA, 1 cd to natężenie światła źródła, które emituje pojedynczą częstotliwość promieniowania (540 x 10¹² herc lub cykli na sekundę) i ma intensywność promieniowania równą 1/683 wata na steradianlub zakrzywioną „łatkę” niewidzialnej kuli, przez którą przechodzi promieniowanie wybrane do badania.

Naświetlanie mi powierzchni jest podany przez relację mi = ja / r² dla promieniowania przemieszczającego się prostopadle przez steradian.

The Lumen

Myśląc w kategoriach światła w porównaniu do kandeli, pomyśl w kategoriach całkowitej energii emanującej ze źródła w porównaniu do tej jego części, którą ludzkie oko jest w stanie zarejestrować.

Światło (lm) jest bardziej zróżnicowane niż kandela, ponieważ uwzględnia promieniowanie, którego oko nie jest w stanie zobaczyć. Prześwit można zdefiniować jako Strumień świetlny emitowane na steradian przez źródło punktowe posiadające natężenie światła, ja z 1 candela. ZA luks jest jednostką równą 1 lm / m².

Zatem chociaż światło i moc świecy nie są podatne na łatwe konwersje, pomocny jest fakt, że zmieniają się one w tym samym kierunku. Dla porównania, typowa 100-watowa żarówka zapewnia strumień świetlny 150 lm, podczas gdy standardowy reflektor samochodowy o wysokiej intensywności sprawdza się przy około 150 000 lm.

Konwersja między Candelas a Lumenami

Problem mocy świec w porównaniu z lumenami (lub w dzisiejszych czasach od kandeli do lumenów) zdenerwował wielu studentów. Wynika to z faktu, że nie można bezpośrednio przekonwertować jednego na drugi, ponieważ nie reprezentują one tej samej fizycznej rzeczy. Możesz jednak pracować z nimi jednocześnie i rysować porównania.

Ignorowanie jednostek:

{lm} = {cd} × 2π (1 - {cos} (θ / 2))

Tutaj, θ reprezentuje kąt wierzchołkowy stożkalub kąt między okręgiem u podstawy niewidzialnego „stożka” o dowolnie wybranych proporcjach promieniującego na zewnątrz od źródła światła i samych promieni. To „koło” jest „powierzchnią”, przez którą promienie świetlne „przepływają”, przyczyniając się do strumienia (lm), a także tam, gdzie „świecą”, przyczyniając się do lm. Będziesz pod tym kątem, gdy zostaniesz poproszony o rozwiązanie takich problemów.

W przypadku punktowego źródła światła promieniującego jednakowo we wszystkich kierunkach, co jest tutaj rozważane, problem jest prostszy. Ponieważ maksymalna wartość wynosi 2, co występuje, gdy cos (θ/2) = −1,

begin {aligned} {lm} & = 2π (1 - (- 1)) {cd} & = 4π ; {cd} end {aligned}

Zatem dla kuli izotopowej lumenów to tylko kandel razy 4π.