Una foot-candle è un'unità di misura utilizzata per esprimere l'intensità della luce che illumina una determinata area, nota anche come illuminamento. Una candela del piede è l'intensità di una sorgente luminosa a 1 candela a una distanza di un piede. Un footcandle viene calcolato tenendo conto della potenza della sorgente luminosa, detta anche luminanza, e della distanza dal punto illuminato. Questa unità di misura è generalmente utilizzata solo negli Stati Uniti ed è stata sostituita altrove con l'unità di misura SI "lux", equivalente a un lumen per metro quadrato.
Costruisci la formula per l'intensità della luce nelle unità necessarie per ottenere una misurazione finale in footcandle. Per fare ciò, supponiamo che la sorgente luminosa irradi la stessa potenza in ogni direzione da un singolo punto. Pertanto, ogni punto alla stessa distanza dalla sorgente luminosa riceve una quantità uguale di intensità luminosa. Ciò equivale a dire che ogni area sulla superficie interna di una sfera centrata sulla sorgente luminosa riceve una quantità equivalente di intensità luminosa (in potenza per area). All'aumentare della distanza dalla sorgente luminosa, la superficie interna di questa sfera aumenta, ma la potenza della sorgente luminosa rimane invariata. Ciò porta sia alla nozione di senso comune che l'intensità luminescente di una luce diminuisce con la distanza sia a una formula matematica esatta per quanto velocemente lo fa.
Perché ad una certa distanza la luminosità della sorgente luminosa si distribuisce sulla superficie di una sfera centrata sulla sorgente luminosa, con un raggio equivalente alla distanza dalla sorgente luminosa, è possibile sostituire il termine generico Area con la formula per l'area della superficie di a sfera:
Infine, usa le unità di misura necessarie per ottenere un'intensità luminosa misurata in foot-candele:
Converti le unità di una data quantità nelle unità di misura desiderate. Se un dato problema contiene quantità per Luminosità della sorgente luminosa o per Distanza (le nostre due variabili indipendenti) no misurati in candele o piedi, è necessario convertirli per ottenere un'unità di piedi-candele nel finale risultato. Ecco alcune conversioni di unità comuni che potrebbero essere applicabili:
1 candela = ~12,57 lumen 1 candela = ~0,981 candele
1 piede = ~0,3048 metri 1 piede = 1/3 iarda 1 piede = 12 pollici
Inserisci le quantità date nella formula e usa l'algebra per risolvere la variabile sconosciuta. Una volta nota la potenza di uscita, o luminanza, della sorgente luminosa, dividendo per 4π e la distanza al quadrato si ottiene il potere illuminante della sorgente luminosa a quella distanza, in footcandle.
Suggerimenti
Dopo aver risolto per l'illuminamento a una distanza, la relazione quadrata inversa tra distanza e illuminamento significa che a due volte questa distanza l'illuminamento sarà ridotto di un fattore quattro, a tre volte la distanza di un fattore nove, e così sopra.
Avvertenze
Se si tenta di calcolare l'illuminamento foot-candle a una certa distanza da una sorgente luminosa, fare attenzione ai dati del produttore relativi alla potenza della sorgente luminosa. Questa può essere una misura della potenza in ingresso della luce, piuttosto che della luminanza in uscita.