Tanpa matahari, Bumi tidak akan memiliki sumber energi untuk menjalankan proses biokimia, dan kehidupan tidak akan ada. Salah satu fitur dari energi matahari yang sangat besar adalah jumlah dan kualitas cahaya yang dikeluarkannya.
Cahaya tampak hanya sebagian kecil dari radiasi elektromagnetik, yang juga mencakup gelombang radio, gelombang mikro, sinar-x, dan gelombang "tak terlihat" lainnya. Karena "terlihat" sama pentingnya dengan fisiologis dan perhatian seperti fisika – bagaimanapun juga, matahari ada dengan baik sebelum mata melakukannya – beberapa unit dalam fisika tentang cahaya menjelaskan hal ini, sementara yang lain hanya berurusan dengan energi cahaya diri.
Itu kaki-lilin (atau footcandle) adalah contoh unit yang disesuaikan dengan kekuatan mata manusia, sedangkan unit terkait, the lumen, lebih mendasar untuk fisika. Jika Anda penasaran bagaimana cara bekerja di antara unit-unit ini, baca terus.
Mengukur Cahaya yang Dipancarkan: Lumen
Lumen adalah ukuran fluks bercahaya, atau "aliran" cahaya melalui ruang geometris tertentu. Semua pengukuran cahaya modern didasarkan pada lumen, tetapi lumen itu sendiri berasal dari
candela.Candela (cd) dipilih sejak lama ketika lilin menjadi bentuk utama penerangan rumah tangga. Ini adalah jumlah cahaya tampak yang dipancarkan dalam arah tertentu, dari sumber yang memancarkan radiasi dengan frekuensi dan intensitas tetap, yang sesuai dengan satu lilin "khas" dari masa lalu.
Lumen pada gilirannya adalah "aliran cahaya" dari 1 candela melalui 1 radian persegi (sr) ruang. Sebuah radian sama dengan 360/2π (sekitar 57) derajat.
Mengukur Cahaya Insiden: Footcandle
Footcandle mewakili jumlah cahaya tampak yang dipancarkan dari sumber 1-cd yang mengenai permukaan sejauh 1 kaki: 1 footcandle = 1 lumen/ft2. Perhatikan bahwa ini adalah "kuantitas" cahaya daripada aliran cahaya, karena cahaya dapat diperlakukan sebagai sesuatu yang dikuantifikasi sedemikian rupa. Cahaya, menurut definisi, selalu bergerak.
Arti asli footcandle tampaknya kuno hari ini, di era ketika jumlah cahaya yang dihasilkan oleh satu lilin kecil dibandingkan dengan output peralatan pencahayaan manusia modern. Namun, candela, lumen, dan footcandle tetap berguna dan merupakan satuan dasar dan turunan yang populer dalam fisika elektromagnetik.
Lux adalah satuan yang mirip dengan footcandle, tetapi menggunakan satuan metrik (SI). Sedangkan 1 footcandle adalah jumlah cahaya 1 kaki dari sumber 1-cd, 1 lux adalah jumlah cahaya dari sumber yang sama pada jarak 1 m. Karena 1 m = 3,28 kaki, 1 m2 = (3.28)2 kaki2. Hal ini pada gilirannya membuat 1 cd sama dengan 10,76 lux, mencerminkan hasil yang diharapkan bahwa cahaya "diencerkan" saat bergerak keluar dari sumbernya.
Bola Lampu dan Lumens
Anda mungkin bertanya-tanya apakah kekuatan bola lampu mempengaruhi jumlah cahaya yang dipancarkannya. Jawabannya adalah ya, meskipun tidak secara konsisten di seluruh peralatan. Bola lampu tertentu lebih efisien daripada yang lain dan dapat mengubah lebih banyak energi elektromagnetiknya menjadi cahaya tampak.
Pada efisiensi maksimum, 683 lumen dapat "dipanen" dari daya 1 watt (W). Namun, bola lampu pijar 100-W khas hanya bagus untuk sekitar 17 lumen per watt. Ini memberikan efisiensi hanya (17/683) = 0,0249 = 2,49 persen. Bohlam light-emitting diode (LED) yang lebih baru jauh lebih efisien, tetapi juga lebih mahal.
Footcandles ke Lumens dan Konversi Terkait
Anda dapat melihat bahwa tidak ada konversi langsung yang memungkinkan untuk menerjemahkan footcandles ke lumens karena ini bukan tipe data yang sama. Tetapi jika Anda ingat bahwa satu-satunya hal yang membedakannya adalah apakah itu satuan aliran dalam kaki persegi atau jumlah yang ketat, Anda bisa menjadi mahir dalam konversi ini.
Lihat Sumberdaya untuk daftar konversi terkait cahaya bermanfaat lainnya.