Uden solen ville Jorden ikke have nogen energikilde til at holde biokemiske processer i gang, og livet ville ikke eksistere. Et træk ved solens enorme energi er mængden og kvaliteten af lyset, den udsender.
Synligt lys udgør kun en lille brøkdel af elektromagnetisk stråling, som også inkluderer radiobølger, mikrobølger, røntgenstråler og andre "usynlige" bølger. Fordi "synlig" er lige så meget en fysiologisk og bekymring som en fysik i sig selv - når alt kommer til alt eksisterede solen godt før øjnene gjorde - nogle enheder i fysik vedrørende lys tegner sig for dette, mens andre kun beskæftiger sig med lysenergi sig selv.
Det fodlys (eller fodlys) er et eksempel på en enhed, der er skræddersyet til det menneskelige øjes styrke, mens en beslægtet enhed, lumen, er mere grundlæggende for fysik. Hvis du er nysgerrig, hvordan du arbejder mellem disse enheder, skal du læse videre.
Måling af udsendt lys: Lumen
Lumen er et mål for lysstrøm, eller "strømmen" af lys gennem et specificeret geometrisk rum. Alle moderne målinger af lys er baseret på lumen, men selve lumen er afledt af Candela.
Candela (cd) blev valgt for længe siden, da stearinlys var den vigtigste form for husholdningsbelysning. Det er mængden af udsendt synligt lys i en given retning, fra en kilde, der udsender stråling med en fast frekvens og intensitet, der svarer til et "typisk" lys fra dagen tilbage.
Lumen er igen "lysgennemstrømningen" af 1 candela gennem 1 kvadratisk radian (sr) af rummet. En radian er lig med 360 / 2π (ca. 57) grader.
Måling af hændelseslys: Fodlyset
Fodlyset repræsenterer mængden af synligt lys, der udsendes fra en 1-cd-kilde, der rammer en overflade 1 fod væk: 1 fodlys = 1 lumen / ft2. Bemærk, at dette er en "mængde" af lys snarere end en strøm af lys, for så vidt som lys kan behandles som noget, der kan kvantificeres på en sådan måde. Lys pr. Definition bevæger sig altid.
Den oprindelige betydning af fodlyset virker malerisk i dag, i en æra, hvor mængden af lys, der genereres af et enkelt lys, er trivielt sammenlignet med produktionen af moderne menneskeligt lysudstyr. Candela, lumen og fodlys er stadig praktiske og er populære base- og afledte enheder inden for elektromagnetisk fysik.
Lux er en enhed, der ligner fodlyset, men bruger metriske (SI) enheder. Mens 1 fodlys er mængden af lys 1 fod fra en 1-cd-kilde, er 1 lux mængden af lys fra den samme kilde i en afstand på 1 m. Fordi 1 m = 3,28 ft, 1 m2 = (3.28)2 ft2. Dette gør til gengæld 1 cd svarende til 10,76 lux, hvilket afspejler det forventede resultat, at lys "fortyndes", når det bevæger sig udad fra kilden.
Pærer og lumen
Du spekulerer måske på, om styrken på en pære påvirker den mængde lys, den udsender. Svaret er ja, dog ikke på en ensartet måde på tværs af udstyr. Visse pærer er mere effektive end andre og kan konvertere mere af deres elektromagnetiske energi til synligt lys.
Ved maksimal effektivitet kan 683 lumen "høstes" fra 1 watt (W) strøm. En typisk 100 W glødepære er dog kun god til omkring 17 lumen pr. Watt. Dette giver kun en effektivitet (17/683) = 0,0249 = 2,49 procent. Nyere lysdioder (LED) -pærer er langt mere effektive, men også dyrere.
Fodlys til lumen og relaterede konverteringer
Du kan se, at ingen direkte konvertering er mulig for at oversætte fodlys til lumen, fordi disse ikke er helt den samme type data. Men hvis du husker, at det eneste der skelner mellem dem, er om det er en strømningsenhed i kvadratfod eller en streng mængde, kan du blive dygtig til disse omvendelser.
Se ressourcerne for en liste over andre nyttige lysrelaterede konverteringer.