Nap nélkül a Földnek nem lenne energiaforrása a biokémiai folyamatok fenntartásához, és az élet nem létezne. A Nap óriási energiájának egyik jellemzője a fény mennyisége és minősége.
A látható fény csak a töredékét teszi ki elektromágneses sugárzás, amely magában foglalja a rádióhullámokat, mikrohullámokat, röntgensugarakat és más "láthatatlan" hullámokat is. Mivel a "látható" ugyanolyan fiziológiai és aggodalomra ad okot, mint a fizika önmagában - végül is a Nap jól létezett szem előtt - a fizikában a fényt érintő egyes egységek ezt figyelembe veszik, míg mások csak a fényenergiával foglalkoznak maga.
A láb gyertya (vagy lábgyertya) az emberi szem erejéhez igazított egység példája, míg egy kapcsolódó egység, a lumen, alapvetőbb a fizika szempontjából. Ha kíváncsi, hogyan kell működni ezek között az egységek között, olvassa el tovább.
A kibocsátott fény mérése: A lumen
A lumen a mértéke fényáram, vagy a fény "áramlása" egy meghatározott geometriai térben. A modern fénymérések a lumenen alapulnak, de maga a lumen a kandela.
A kandelát (cd) régen választották, amikor a gyertyák voltak a háztartási megvilágítás fő formája. A kibocsátott látható fény mennyisége adott irányban, egy olyan frekvenciából és intenzitású sugárzást kibocsátó forrásból, amely egy "tipikus" gyertyának felel meg a nap hátsó részéből.
A lumen viszont 1 kandela "fényárama" egy tér négyzetradiánján (sr) keresztül. A radián egyenlő 360 / 2π (kb. 57) fokkal.
Beeső fény mérése: A gyertya
A lábgyertya az 1 cd-s forrásból kibocsátott látható fény mennyiségét jelöli, amely 1 láb távolságra ütközik egy felületre: 1 lábgyertya = 1 lumen / láb2. Ne feledje, hogy ez a fény "mennyisége", nem pedig egy fényáram, amennyiben a fényt valamilyen módon számszerűsíthető módon lehet kezelni. A fény definíció szerint mindig mozog.
Az eredeti gyertyatartás furcsának tűnik ma, abban a korszakban, amikor az egyetlen gyertya által generált fény mennyisége csekély a modern emberi világító berendezések teljesítményéhez képest. Mégis, a kandela, a lumen és a lábgyertya továbbra is hasznos marad, és az elektromágneses fizika népszerű bázis- és származtatott egységei.
A lux a lábgyertyához hasonló egység, de metrikus (SI) egységeket használ. Míg 1 lábgyertya az a fénymennyiség, amely 1 láb egy 1-cd forrásból származik, addig 1 lux az azonos forrásból származó fény mennyisége 1 m távolságban. Mivel 1 m = 3,28 láb, 1 m2 = (3.28)2 ft2. Ez viszont 1 cd-t 10,76 luxnak tesz ki, ami azt a várt eredményt tükrözi, hogy a fény "hígul", miközben a forrásból kifelé halad.
Izzók és lumének
Kíváncsi lehet, hogy az izzó ereje befolyásolja-e a kibocsátott fény mennyiségét. A válasz igen, bár nem egységesen a felszerelések között. Bizonyos izzók hatékonyabbak, mint mások, és elektromágneses energiájuk nagyobb részét látható fénnyel alakíthatják.
Maximális hatékonyság mellett 683 lumen "gyűjthető" 1 watt (W) teljesítményből. Egy tipikus 100 W-os izzólámpa azonban csak körülbelül 17 lumen / watt teljesítményű. Ez csak (17/683) = 0,0249 = 2,49 százalékos hatékonyságot eredményez. Az újabb fénykibocsátó dióda (LED) izzók sokkal hatékonyabbak, de drágábbak is.
Lumenek gyertyái és a kapcsolódó konverziók
Láthatja, hogy a lábgyertyák lumenné történő fordítására nincs közvetlen átalakítás, mivel ezek nem teljesen azonos típusú adatok. De ha emlékszik, hogy az egyetlen dolog különbözteti meg őket, hogy négyzetméteres áramlási egységről van-e szó, vagy szigorú összegről, akkor ügyessé válhat ezeknél az átalakításoknál.
A fényforrásokkal kapcsolatos egyéb hasznos konverziók listáját lásd az Erőforrások oldalon.