كيفية حساب شمعة القدم

كوِّن معادلة شدة الضوء بالوحدات اللازمة للحصول على قياس نهائي في شموع القدم. للقيام بذلك ، افترض أن مصدر الضوء يشع طاقة متساوية في كل اتجاه من نقطة واحدة. لذلك ، تتلقى كل نقطة على نفس المسافة بعيدًا عن مصدر الضوء قدرًا متساويًا من شدة الضوء. هذا هو نفس القول بأن كل منطقة على السطح الداخلي للكرة المتمركزة في مصدر الضوء تتلقى كمية مكافئة من شدة الضوء (في الطاقة لكل منطقة). مع زيادة المسافة من مصدر الضوء ، تزداد مساحة السطح الداخلية لهذه الكرة ، لكن قوة مصدر الضوء لم تتغير. يؤدي هذا إلى فكرة الفطرة السليمة بأن شدة الإنارة للضوء تتناقص مع المسافة والصيغة الرياضية الدقيقة لمدى سرعة ذلك.

لأنه على مسافة معينة ، ينتشر سطوع مصدر الضوء على مساحة سطح الكرة المتمركزة في مصدر الضوء ، مع يعادل نصف القطر المسافة من مصدر الضوء ، يمكنك استبدال مصطلح المنطقة العام بصيغة مساحة سطح أ جسم كروى:

أخيرًا ، استخدم وحدات القياس اللازمة للحصول على شدة الضوء المقاسة بشموع القدم:

قم بتحويل وحدات أي كميات معينة إلى وحدات القياس المطلوبة. إذا كانت مشكلة معينة تحتوي على كميات لسطوع مصدر الضوء أو للمسافة (المتغيران المستقلان لدينا) لا تقاس بقوة الشمعة أو الأقدام ، فأنت بحاجة إلى تحويلها من أجل الحصول على وحدة من شموع القدم في النهاية نتيجة. فيما يلي بعض تحويلات الوحدات الشائعة التي قد تكون قابلة للتطبيق:

1 شمعة = ~ 12.57 لومن 1 شمعة = ~ 0.981 شمعة

1 قدم = ~ 0.3048 متر 1 قدم = 1/3 ياردة 1 قدم = 12 بوصة

أدخل الكميات المعطاة في الصيغة واستخدم الجبر لإيجاد المتغير المجهول. بمجرد معرفة طاقة الخرج ، أو الإنارة ، لمصدر الضوء ، يتم القسمة على 4π والمسافة المربعة ينتج عنها قوة إضاءة مصدر الضوء على تلك المسافة ، في شموع القدم.

• بعد إيجاد الإنارة على مسافة واحدة ، فإن العلاقة المربعة العكسية بين المسافة والإضاءة تعني ذلك عند ضعف هذه المسافة ، سيتم تقليل الإضاءة بمعامل أربعة ، وثلاثة أضعاف المسافة بمعامل تسعة ، وهكذا على.

• إذا كنت تحاول حساب إضاءة شمعة القدم على مسافة معينة من مصدر الضوء ، فاحذر من بيانات الشركة المصنعة المتعلقة بالقوة الكهربائية لمصدر الضوء. قد يكون هذا مقياسًا لقدرة الإدخال للضوء ، بدلاً من إضاءة الخرج.