Be saulės Žemė neturėtų energijos šaltinio, palaikančio biocheminius procesus, ir gyvybė neegzistuotų. Vienas iš didžiulės saulės energijos bruožų yra jos išleidžiamos šviesos kiekis ir kokybė.
Matoma šviesa sudaro tik nedidelę jų dalį elektromagnetinė radiacija, kuriai taip pat priskiriamos radijo bangos, mikrobangos, rentgeno spinduliai ir kitos „nematomos“ bangos. Nes „matomas“ yra tiek fiziologinis, tiek rūpestis, kiek fizika per se - juk saulė egzistavo gerai prieš akis - kai kurie fizikos vienetai, susiję su šviesa, tai atspindi, o kiti - tik su šviesos energija pats.
The kojos žvakė (arba kojelė) yra vieneto, pritaikyto žmogaus akiai, pavyzdys, tuo tarpu susijęs vienetas, spindis, yra svarbesnė fizikai. Jei smalsu, kaip dirbti tarp šių padalinių, skaitykite toliau.
Skleidžiamos šviesos matavimas: liumenas
Šviesos yra matas šviesos srautas, arba šviesos „srautas“ per nurodytą geometrinę erdvę. Visi šiuolaikiniai šviesos matavimai yra pagrįsti liumenu, tačiau pats spindis gaunamas iš kandela.
Kandelė (cd) buvo pasirinkta seniai, kai žvakės buvo pagrindinė namų apšvietimo forma. Tai matomos šviesos kiekis tam tikra kryptimi, iš šaltinio, skleidžiančio fiksuotą dažnį ir intensyvumą radiaciją, atitinkančią vieną „tipišką“ žvakę iš dienos galo.
Savo ruožtu liumenas yra 1 kandelos „šviesos srautas“ per 1 kvadratinį radianą (sr) erdvės. Radianas lygus 360 / 2π (apie 57) laipsniams.
Krintančios šviesos matavimas: kojelė
Pėdutė rodo matomos šviesos, skleidžiamos iš 1 cd šaltinio, atsitrenkiančio į paviršių už 1 pėdos, kiekį: 1 pėdos žvakė = 1 liumenas / pėdos2. Atkreipkite dėmesį, kad tai yra šviesos „kiekis“, o ne šviesos srautas, nes šviesa gali būti traktuojama kaip kažkas, kas tokiu būdu gali būti kiekybiškai įvertinta. Šviesa pagal apibrėžimą visada juda.
Pirminė pėdos žvakės reikšmė atrodo nepakartojama šiandien, tuo metu, kai vienos žvakės sukurtas šviesos kiekis yra nereikšmingas, palyginti su šiuolaikinės žmogaus apšvietimo įrangos galia. Vis dėlto kandela, spindis ir kojelė išlieka patogūs ir yra populiari bazė ir išvestiniai vienetai elektromagnetinėje fizikoje.
Liuksas yra vienetas, panašus į pėdą, tačiau naudojant metrinius (SI) vienetus. Nors 1 pėdų žvakė yra 1 pėdos iš 1-cd šaltinio šviesos kiekis, 1 liuksas yra šviesos kiekis iš to paties šaltinio 1 m atstumu. Nes 1 m = 3,28 pėdos, 1 m2 = (3.28)2 pėdų2. Tai savo ruožtu sudaro 1 cd, lygų 10,76 liuksams, atspindint laukiamą rezultatą, kad šviesa „praskiesta“, kai ji eina į išorę iš savo šaltinio.
Lemputės ir liumenų
Jums gali kilti klausimas, ar elektros lemputės galia turi įtakos jos skleidžiamos šviesos kiekiui. Atsakymas yra teigiamas, nors ne nuosekliai visoje įrangoje. Tam tikros lemputės yra efektyvesnės nei kitos ir gali daugiau savo elektromagnetinės energijos paversti matoma šviesa.
Esant maksimaliam efektyvumui, iš 1 vatų (W) galios galima „surinkti“ 683 liumenas. Tačiau įprasta 100 W kaitrinė lemputė tinka tik apie 17 liumenų vienai vatai. Tai suteikia tik efektyvumą (17/683) = 0,0249 = 2,49 proc. Naujesnės šviesos diodų (LED) lemputės yra kur kas efektyvesnės, bet ir brangesnės.
Pėdos ant liumenų ir susijusios konversijos
Matote, kad negalima tiesiogiai konvertuoti verčiant pėdų žandų į liumenus, nes tai nėra visiškai vienodo tipo duomenys. Bet jei prisimenate, kad vienintelis dalykas, išskiriantis juos, yra tai, ar tai srauto vienetas kvadratinėmis pėdomis, ar griežta suma, galite tapti įgudę atlikdami šias konversijas.
Kitų naudingų su šviesa susijusių konversijų sąrašą rasite šaltiniuose.