Senza il sole, la Terra non avrebbe alcuna fonte di energia per far funzionare i processi biochimici e la vita non esisterebbe. Una caratteristica dell'enorme energia del sole è la quantità e la qualità della luce che emette.
La luce visibile costituisce solo una piccola frazione di radiazioni elettromagnetiche, che include anche onde radio, microonde, raggi X e altre onde "invisibili". Perché "visibile" è tanto una questione fisiologica e preoccupante quanto una fisica in sé - dopo tutto, il sole esisteva bene prima che lo facessero gli occhi: alcune unità della fisica riguardanti la luce ne spiegano, mentre altre si occupano solo dell'energia luminosa si.
Il piede-candela (o footcandle) è un esempio di unità adattata al potere dell'occhio umano, mentre un'unità correlata, the lume, è più fondamentale per la fisica. Se sei curioso di sapere come lavorare tra queste unità, continua a leggere.
Misurazione della luce emessa: il lumen
Il lume è una misura di flusso luminoso, o il "flusso" di luce attraverso uno spazio geometrico specificato. Tutte le moderne misurazioni della luce si basano sul lume, ma il lume stesso è derivato dal
candela.La candela (cd) è stata scelta molto tempo fa quando le candele erano la principale forma di illuminazione domestica. È la quantità di luce visibile emessa in una data direzione, da una sorgente che emette radiazione con frequenza e intensità fisse, che corrisponde ad una "tipica" candela di un tempo.
Il lumen a sua volta è il "flusso di luce" di 1 candela attraverso 1 radiante quadrato (sr) di spazio. Un radiante è uguale a 360/2π (circa 57) gradi.
Misurazione della luce incidente: il Footcandle
La footcandle rappresenta la quantità di luce visibile emessa da una sorgente da 1 cd che colpisce una superficie a 1 piede di distanza: 1 footcandle = 1 lumen/ft2. Nota che questa è una "quantità" di luce piuttosto che un flusso di luce, in quanto la luce può essere trattata come qualcosa che può essere quantificato in questo modo. La luce, per definizione, è sempre in movimento.
Il significato originale di footcandle sembra strano oggi, in un'epoca in cui la quantità di luce generata da una singola candela è banale rispetto alla produzione delle moderne apparecchiature di illuminazione umane. Tuttavia, la candela, il lumen e il footcandle rimangono utili e sono unità di base e derivate popolari nella fisica elettromagnetica.
Il lux è un'unità simile alla footcandle, ma utilizza unità metriche (SI). Mentre 1 footcandle è la quantità di luce di 1 piede da una sorgente da 1 cd, 1 lux è la quantità di luce proveniente dalla stessa sorgente a una distanza di 1 m. Perché 1 m = 3,28 piedi, 1 m2 = (3.28)2 ft2. Questo a sua volta rende 1 cd uguale a 10,76 lux, riflettendo il risultato atteso che la luce è "diluita" mentre viaggia verso l'esterno dalla sua sorgente.
Lampadine e Lumenmen
Potresti chiederti se la potenza di una lampadina influisce sulla quantità di luce che emette. La risposta è sì, anche se non in modo coerente tra le apparecchiature. Alcune lampadine sono più efficienti di altre e possono convertire una parte maggiore della loro energia elettromagnetica in luce visibile.
Alla massima efficienza, 683 lumen possono essere "raccolti" da 1 watt (W) di potenza. Tuttavia, una tipica lampadina a incandescenza da 100 W è buona solo per circa 17 lumen per watt. Questo dà un'efficienza di solo (17/683) = 0,0249 = 2,49 percento. Le nuove lampadine a diodi a emissione di luce (LED) sono molto più efficienti, ma anche più costose.
Footcandle in Lumen e relative conversioni
Puoi vedere che non è possibile alcuna conversione diretta per la traduzione di footcandle in lumen perché questi non sono esattamente lo stesso tipo di dati. Ma se ricordi che l'unica cosa che li distingue è se si tratta di un'unità di flusso in piedi quadrati o di una quantità rigorosa, puoi diventare esperto in queste conversioni.
Vedi le risorse per un elenco di altre utili conversioni relative alla luce.