रोशनी की गणना कैसे करें

प्रकाश बल्ब स्थापित करते समय या अपने कंप्यूटर स्क्रीन की चमक को नियंत्रित करते समय, प्रकाश की चमक की समझ आपको यह निर्धारित करने में सहायता कर सकती है कि वे कितने प्रभावी हैं।

रोशनीएक सतह की, एक विशेषता से अलगचमक, मापता है कि उस पर कितना प्रकाश पड़ता हैचमकइससे परावर्तित या उत्सर्जित प्रकाश की मात्रा है। जब चमक और बिजली की बात आती है तो शब्दावली के साथ स्पष्ट रहना आपको बेहतर निर्णय लेने में मदद कर सकता है।

आप प्रदीप्ति को सतह पर पड़ने वाले प्रकाश की मात्रा के रूप में measure की इकाइयों में मापते हैंपैर के आकार की मोमबत्तियाँयालूक्रस. 1 लक्स, एसआई इकाई, लगभग 0.0929030 फुट-मोमबत्तियों के बराबर है। 1 लक्स भी 1 लुमेन/मी. के बराबर है² जिसमें लुमेन का माप होता हैचमकदार प्रवाह, दृश्य प्रकाश की मात्रा जो स्रोत प्रति यूनिट समय में उत्सर्जित करता है, और 1 लक्स भी .0001 फोटो (ph) के बराबर होता है। ये इकाइयाँ आपको विभिन्न उद्देश्यों के लिए रोशनी का निर्धारण करने के लिए कई प्रकार के पैमानों का उपयोग करने देती हैं।

आप रोशनी की गणना कर सकते हैंइचमकदार प्रवाह "फी" से संबंधितΦका उपयोग करते हुए

किसी दिए गए क्षेत्र परए. यह समीकरण के साथ चमकदार प्रवाह को दर्शाता हैΦ, चुंबकीय प्रवाह के लिए एक ही प्रतीक है, और यह चुंबकीय प्रवाह के समीकरण के समानता को दर्शाता है

एक चुंबक के समानांतर सतह क्षेत्र के लिएएऔर चुंबकीय क्षेत्र की ताकतख. इसका मतलब है कि वैज्ञानिक और इंजीनियर जिस तरह से इसकी गणना करते हैं, उसमें रोशनी समानांतर चुंबकीय क्षेत्र है, और आप रोशनी की इकाइयों (फ्लक्स/एम) को परिवर्तित कर सकते हैं²) तीव्रता (कैंडल की इकाइयों में) का उपयोग करके सीधे वाट पर।

आप समीकरण का उपयोग कर सकते हैं

प्रवाह के लिएΦ, तीव्रतामैंऔर कोणीय अवधि "ओम"Ωकोणीय अवधि के लिए inस्टेरेडियन (एसआर), या वर्ग रेडियन, और एक पूर्ण गोले का कोणीय विस्तार होता है4π. रोशनी में गणना की गई रोशनी सतह पर गिरती है और फैलती है जिससे वस्तु उज्ज्वल हो जाती है, इसलिए रोशनी का उपयोग चमक के माप के रूप में किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए:एक सतह पर रोशनी 6 लक्स है और सतह प्रकाश स्रोत से 4 मीटर दूर है। स्रोत की तीव्रता क्या है?​

क्योंकि प्रकाश एक विकिरण पैटर्न में यात्रा करता है, आप कल्पना कर सकते हैं कि प्रकाश स्रोत एक गोले का केंद्र है जिसकी त्रिज्या प्रकाश स्रोत और वस्तु के बीच की दूरी के बराबर है। इसका मतलब है कि उपयोग करने के लिए संबंधित सतह क्षेत्र गोले का सतह क्षेत्र है जो इस व्यवस्था से मेल खाता है।

गोले के पृष्ठीय क्षेत्रफल को त्रिज्या 4 से गुणा करने पर4π4²म² रोशनी द्वारा 6 लुमेन / एम² आपको 1206.37 लुमेन का प्रवाह देता हैΦ. प्रकाश सीधे सतह पर जाता है, इसलिए कोणीय अवधिΩहै4πकैंडेलस, और, का उपयोग कर= मैं एक्स ,तीव्रतामैं15159.69 लुमेन/मी है².

कोणीय अवधि में प्रयुक्त कैंडेला का उपयोग प्रकाश की मात्रा के माप के रूप में किया जाता है जो एक प्रकाश स्रोत त्रि-आयामी अवधि में एक सीमा में उत्सर्जित करता है। जैसा कि उदाहरण के माध्यम से दिखाया गया है, कोणीय अवधि को सतह क्षेत्र पर स्टेरेडियन के माध्यम से मापा जाता है जिस पर प्रकाश लगाया जाता है। एक पूर्ण गोले का स्टेरेडियन है4πकैंडेलस सुनिश्चित करें कि लक्स और कैंडेला को न मिलाएं।

जबकिकैन्डेलाकोणीय अवधि का माप है,लूक्रससतह की ही रोशनी है। प्रकाश स्रोत से अधिक दूर बिंदुओं पर, लक्स कम होता है क्योंकि कम प्रकाश उस बिंदु तक पहुंचने में सक्षम होता है। यह वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों और सटीक गणनाओं में महत्वपूर्ण है जिन्हें सटीक स्रोत के लिए खाते की आवश्यकता होती है एक प्रकाश का, उदाहरण के लिए, एक प्रकाश बल्ब के टंगस्टन तार, प्रकाश बल्ब के मामले में नहीं अपने आप। कुछ एलईडी प्रकाश स्रोतों जैसे छोटे प्रकाश बल्बों के लिए, आपकी गणना के पैमाने के आधार पर दूरी अधिक नगण्य हो सकती है।

एक मीटर त्रिज्या वाले गोले का एक तारामंडल 1 वर्ग मीटर की सतह को घेर लेगा². आप यह जानकर प्राप्त कर सकते हैं कि एक पूर्ण क्षेत्र कवर करता है4πcandelas इसलिए, के सतह क्षेत्र के लिए4π(से4πr²1 की त्रिज्या के साथ) स्टेरेडियन, यह गोला जिस सतह को कवर करेगा वह 1 वर्ग मीटर है². आप इन रूपांतरणों का उपयोग प्रकाश बल्बों और मोमबत्तियों के वास्तविक दुनिया के उदाहरणों की गणना करके कर सकते हैं, जो प्रकाश की ज्यामिति को ध्यान में रखते हुए एक गोले के सतह क्षेत्र का उपयोग करके प्रकाश देते हैं। वे तब प्रकाश से संबंधित हो सकते हैं।

जबकि प्रदीप्ति किसी सतह पर आपतित प्रकाश को मापती है, ल्यूमिनेन्स उस सतह द्वारा कैंडेला/एम में उत्सर्जित या परावर्तित प्रकाश है।² या "निट्स"। चमक के मूल्यलीऔर लक्सइएक आदर्श सतह से संबंधित हैं जो समीकरण के साथ सभी प्रकाश उत्सर्जित करती हैई = एल एक्स​.

यदि समान मात्राओं को मापने के लिए कई अलग-अलग तरीकों का होना कठिन लग सकता है, तो ऑनलाइन कैलकुलेटर और चार्ट कार्य को आसान बनाने के लिए विभिन्न इकाइयों के बीच बदलने के लिए गणना करते हैं। रैपिडटेबल्स एक लुमेन टू वाट कैलकुलेटर प्रदान करता है जो विभिन्न प्रकाश मानकों के लिए शक्ति की गणना करता है। वेबसाइट पर तालिका इन मूल्यों को दिखाती है ताकि आप देख सकें कि वे एक दूसरे से कैसे तुलना करते हैं। इन रूपांतरणों को करते समय लुमेन और वाट की इकाइयों पर ध्यान दें जो "एटा" द्वारा चमकदार प्रभावकारिता का भी उपयोग करते हैंη.​

इंजीनियरिंग टूलबॉक्स लक्स माप चार्ट के साथ प्रकाश बल्ब और लैंप के मानकों के लिए रोशनी और रोशनी की गणना के तरीके भी प्रदान करता है। रोशनी रोशनी की गणना करने का एक और तरीका है जो स्वयं दिए गए प्रकाश के प्रयोगात्मक माप के बजाय दीपक या प्रकाश स्रोत के विद्युत मानकों का उपयोग करता है। यह रोशनी के समीकरण द्वारा दिया गया हैमैंजैसा

लैम्प की चमक के लिए L_मैं (लुमेन में), उपयोग का गुणांकसी_तुम, प्रकाश हानि कारकली_वामोऔर दीपक का क्षेत्रफलए_मैं(एम. में²).

जैसा कि रैपिडटेबल्स वेबसाइट द्वारा गणना की गई है, विकिरण की चमकदार प्रभावकारिता यह वर्णन करने का एक सामान्य तरीका है कि कैसे एक प्रकाश बल्ब या अन्य प्रकाश स्रोत अपने ऊर्जा संसाधनों का अच्छी तरह से उपयोग करता है, लेकिन प्रकाश स्रोतों की दक्षता निर्धारित करने की आधिकारिक विधि स्रोत की चमकदार प्रभावकारिता है, न कि विकिरण।

वैज्ञानिक और इंजीनियर आमतौर पर प्रकाश दक्षता 683.002 lm/W के अधिकतम सैद्धांतिक मूल्य के साथ प्रतिशत मान के रूप में प्रकाश दक्षता व्यक्त करते हैं, जो प्रकाश की 555 एनएम तरंग दैर्ध्य का उत्सर्जन करता है। एक उदाहरण के रूप में, एक विशिष्ट आधुनिक दिन सफेद वाट "लुमिलेड" 15% की दक्षता के साथ 100 lm/W से अधिक की क्षमता तक पहुंच सकता है, जो वास्तव में कई अन्य प्रकार के प्रकाश स्रोतों से अधिक है।

विज्ञान और इंजीनियरिंग में ल्यूमिनेन्स और इल्युमिनेन्स को मापना इस बात को ध्यान में रखता है कि अधिक परिष्कृत, वस्तुनिष्ठ माप प्राप्त करने के लिए आँखें स्वयं प्रकाश की चमक को कैसे देखती हैं। प्रयोगों का उपयोग करके प्रकाश की चमक के वितरण की जांच करके यह समझने की कोशिश करें कि चमक की प्रतिक्रिया मानव आंख के भीतर शंकु या रॉड फोटोरिसेप्टर संकेतों के कारण है या नहीं।

अन्य शोध, जैसे कि फोटोमेट्री अनुसंधान, उनकी प्रतिक्रिया रैखिकता के आधार पर विकिरण के विशिष्ट रूपों का पता लगाने का प्रयास करता है। यदि प्रकाश के दो फ्लक्सΘ₁तथाΘ₂दो अलग-अलग संकेतों का उत्पादन करना था, फोटोमेट्री डिटेक्टर रैखिक रूप से जोड़े गए दोनों फ्लक्स के परिणामस्वरूप उत्पन्न सिग्नल को मापते हैं। प्रतिक्रिया रैखिकता इस संबंध का माप है।