Jalkakynttilät vs. Lumenia

Ilman aurinkoa maalla ei olisi energialähdettä biokemiallisten prosessien pitämiseksi käynnissä, eikä elämää olisi olemassa. Yksi auringon valtavan energian piirre on sen antaman valon määrä ja laatu.

Näkyvä valo on vain pieni osa elektromagneettinen säteily, joka sisältää myös radioaallot, mikroaallot, röntgensäteet ja muut "näkymättömät" aallot. Koska "näkyvä" on yhtä paljon fysiologista ja huolestuttavaa kuin fysiikka sinänsä - loppujen lopuksi aurinko oli olemassa hyvin ennen kuin silmät tekivät - jotkut fysiikan yksiköt koskivat valoa, kun taas toiset käsittelevät vain valoenergiaa itse.

jalkakynttilä (tai jalkakynttilä) on esimerkki yksiköstä, joka on räätälöity ihmissilmän voimalle, kun taas siihen liittyvä yksikkö, ontelo, on fysiikan kannalta perustavanlaatuisempi. Jos olet utelias työskentelemään näiden yksiköiden välillä, lue lisää.

Valovirta on mitta valovirta, tai valon "virtaus" tietyn geometrisen tilan läpi. Kaikki modernit valomittaukset perustuvat onteloon, mutta itse ontelo on johdettu candela.

Kandela (cd) valittiin kauan sitten, kun kynttilät olivat kotitalouksien valaistuksen päämuoto. Se on näkyvän valon määrää tiettyyn suuntaan, lähteestä, joka lähettää säteilyä kiinteällä taajuudella ja voimakkuudella, joka vastaa yhtä "tyypillistä" kynttilää päivältä.

Lumen puolestaan ​​on yhden kandelan "valovirta" yhden avaruusneliön (sr) läpi. Radiaani on 360 / 2π (noin 57) astetta.

Jalkakynttilä edustaa näkyvän valon määrää 1-cd-lähteestä, joka osuu pintaan 1 jalan päässä: 1 jalkakynttilä = 1 lumen / jalka². Huomaa, että tämä on valon "määrä" eikä valovirta, sikäli kuin valoa voidaan käsitellä sellaisena, joka on kvantifioitava tällä tavalla. Valo on määritelmän mukaan aina liikkuva.

Alkuperäinen jalkakynttilän merkitys näyttää viehättävältä nykyään, aikakaudella, jolloin yhden kynttilän tuottama valon määrä on vähäpätöinen verrattuna nykyaikaisen ihmisen valaistuslaitteiston tuottoon. Silti kandela, ontelo ja jalkakynttilä ovat edelleen käteviä ja ovat suosittuja perus- ja johdannaisia ​​yksiköitä sähkömagneettisessa fysiikassa.

Lux on yksikkö, joka muistuttaa jalkakynttilää, mutta käyttää metrisiä (SI) yksiköitä. Vaikka 1 jalkakynttilä on valon määrä 1 jalka 1-cd-lähteestä, 1 lux on samasta lähteestä tulevan valon määrä 1 m: n etäisyydellä. Koska 1 m = 3,28 jalkaa, 1 m² = (3.28)² ft². Tämä puolestaan ​​tuottaa 1 cd: n, joka on 10,76 luksi, mikä heijastaa odotettua tulosta siitä, että valo "laimennetaan" kulkiessaan lähteestään ulospäin.

Saatat miettiä, vaikuttaako hehkulampun teho sen lähettämän valon määrään. Vastaus on kyllä, vaikkakaan ei johdonmukaisesti kaikilla laitteilla. Tietyt sipulit ovat muita tehokkaampia ja voivat muuntaa suuremman osan sähkömagneettisesta energiastaan ​​näkyväksi valoksi.

Suurimmalla hyötysuhteella 683 lumenia voidaan "kerätä" 1 watin (W) tehosta. Tyypillinen 100 W: n hehkulamppu on kuitenkin hyvä vain noin 17 lumenia / watti. Tämä antaa hyötysuhteen vain (17/683) = 0,0249 = 2,49 prosenttia. Uudemmat LED-lamput ovat paljon tehokkaampia, mutta myös kalliimpia.

Voit nähdä, että suoraa muuntamista ei voida muuttaa jalkakynsien kääntämiseksi lumeneiksi, koska nämä eivät ole aivan samanlaisia ​​tietoja. Mutta jos muistat, että ainoa asia, joka erottaa ne, onko virtausyksikkö neliöjalkoina vai tiukka määrä, voit tulla taitavaksi näissä muunnoksissa.

Katso Resurssit-luettelosta muita hyödyllisiä valoon liittyviä konversioita.