Χωρίς τον ήλιο, η Γη δεν θα είχε καμία πηγή ενέργειας για να συνεχίσει τις βιοχημικές διεργασίες και η ζωή δεν θα υπήρχε. Ένα χαρακτηριστικό της τεράστιας ενέργειας του ήλιου είναι η ποσότητα και η ποιότητα του φωτός που εκπέμπει.
Το ορατό φως αποτελεί μόνο ένα μικρό κλάσμα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, το οποίο περιλαμβάνει επίσης ραδιοκύματα, μικροκύματα, ακτίνες Χ και άλλα "αόρατα" κύματα. Επειδή το "ορατό" είναι τόσο φυσιολογικό όσο και ανησυχητικό με αυτό της φυσικής καθεαυτής - τελικά, ο ήλιος υπήρχε καλά πριν από τα μάτια - ορισμένες μονάδες στη φυσική που αφορούν το φως εξηγούν αυτό, ενώ άλλες ασχολούνται μόνο με την ελαφριά ενέργεια εαυτό.
ο κερί ποδιών (ή footcandle) είναι ένα παράδειγμα μιας μονάδας προσαρμοσμένης στη δύναμη του ανθρώπινου ματιού, ενώ μια σχετική μονάδα, η μονάδα φωτισμού, είναι πιο θεμελιώδες για τη φυσική. Εάν είστε περίεργοι πώς να εργαστείτε μεταξύ αυτών των μονάδων, διαβάστε παρακάτω.
Μέτρηση εκπεμπόμενου φωτός: Ο αυλός
Ο αυλός είναι ένα μέτρο του φωτεινή ροή
Το candela (cd) επιλέχθηκε πολύ καιρό όταν τα κεριά ήταν η κύρια μορφή οικιακού φωτισμού. Είναι η ποσότητα του εκπεμπόμενου ορατού φωτός σε μια δεδομένη κατεύθυνση, από μια πηγή που εκπέμπει ακτινοβολία με μια σταθερή συχνότητα και ένταση, που αντιστοιχεί σε ένα "τυπικό" κερί από πίσω στην ημέρα.
Ο αυλός με τη σειρά του είναι η "ροή φωτός" 1 candela διαμέσου 1 τετραγωνικού ακτινίου (sr) χώρου. Ένα ακτινικό είναι ίσο με 360 / 2π (περίπου 57) μοίρες.
Μέτρηση φωτός περιστατικών: Το ποδόσφαιρο
Το footcandle αντιπροσωπεύει την ποσότητα ορατού φωτός που εκπέμπεται από μια πηγή 1 cd που χτυπά μια επιφάνεια 1 πόδια μακριά: 1 footcandle = 1 lumen / ft2. Σημειώστε ότι πρόκειται για «ποσότητα» φωτός και όχι για ροή φωτός, εφόσον το φως μπορεί να αντιμετωπιστεί ως κάτι που μπορεί να ποσοτικοποιηθεί με τέτοιο τρόπο. Το φως, εξ ορισμού, κινείται πάντα.
Η αρχική έννοια footcandle φαίνεται περίεργη σήμερα, σε μια εποχή που η ποσότητα φωτός που παράγεται από ένα μόνο κερί είναι ασήμαντη σε σύγκριση με την έξοδο του σύγχρονου εξοπλισμού φωτισμού ανθρώπου. Ακόμα, το candela, ο αυλός και το ποδόγυρο παραμένουν βολικά και αποτελούν δημοφιλείς βασικές και παράγωγες μονάδες στην ηλεκτρομαγνητική φυσική.
Το lux είναι μια μονάδα παρόμοια με το footcandle, αλλά χρησιμοποιεί μονάδες μετρικού (SI). Ενώ 1 footcandle είναι η ποσότητα φωτός 1 πόδια από πηγή 1 cd, 1 lux είναι η ποσότητα φωτός από την ίδια πηγή σε απόσταση 1 m. Επειδή 1 m = 3,28 ft, 1 m2 = (3.28)2 πόδια2. Αυτό με τη σειρά του κάνει 1 cd ίσο με 10,76 lux, αντανακλώντας το αναμενόμενο αποτέλεσμα ότι το φως "αραιώνεται" καθώς κινείται προς τα έξω από την πηγή του.
Λάμπες και φωτιστικά
Ίσως αναρωτιέστε εάν η ισχύς ενός λαμπτήρα επηρεάζει την ποσότητα φωτός που εκπέμπει. Η απάντηση είναι ναι, αν και όχι με συνεπή τρόπο σε όλο τον εξοπλισμό. Ορισμένοι λαμπτήρες είναι πιο αποδοτικοί από άλλους και μπορούν να μετατρέψουν περισσότερη από την ηλεκτρομαγνητική τους ενέργεια σε ορατό φως.
Στη μέγιστη απόδοση, 683 lumens μπορούν να «συλλεχθούν» από 1 watt (W) ισχύος. Ωστόσο, ένας τυπικός λαμπτήρας πυράκτωσης 100 W είναι καλός μόνο για περίπου 17 lumens ανά watt. Αυτό δίνει απόδοση μόνο (17/683) = 0,0249 = 2,49 τοις εκατό. Οι νεότεροι λαμπτήρες διόδων εκπομπής φωτός (LED) είναι πολύ πιο αποδοτικοί, αλλά και πιο ακριβοί.
Footcandles σε Lumens και σχετικές μετατροπές
Μπορείτε να δείτε ότι δεν είναι δυνατή η άμεση μετατροπή για τη μετάφραση footcandles σε lumens, επειδή δεν είναι ο ίδιος τύπος δεδομένων. Αλλά αν θυμάστε ότι το μόνο πράγμα που τους ξεχωρίζει είναι αν είναι μια μονάδα ροής σε τετραγωνικά πόδια ή μια αυστηρή ποσότητα, μπορείτε να γίνετε ειδικοί σε αυτές τις μετατροπές.
Δείτε τους πόρους για μια λίστα με άλλες χρήσιμες μετατροπές που σχετίζονται με το φως.