Voetkaarsen Vs. Lumen

Zonder de zon zou de aarde geen energiebron hebben om biochemische processen gaande te houden, en zou er geen leven bestaan. Een kenmerk van de enorme energie van de zon is de hoeveelheid en de kwaliteit van het licht dat ze uitstraalt.

Zichtbaar licht maakt slechts een klein deel uit van electromagnetische straling, die ook radiogolven, microgolven, röntgenstralen en andere "onzichtbare" golven omvat. Omdat "zichtbaar" net zo goed een fysiologische en zorgwekkende zaak is als een natuurkunde op zich - de zon bestond tenslotte goed voordat de ogen dat deden - sommige eenheden in de natuurkunde met betrekking tot licht zijn hiervoor verantwoordelijk, terwijl andere alleen met lichtenergie te maken hebben zelf.

De voetkaars (of footcandle) is een voorbeeld van een eenheid die is afgestemd op de kracht van het menselijk oog, terwijl een verwante eenheid, de lumen, is fundamenteler voor de natuurkunde. Als je benieuwd bent hoe je tussen deze units kunt werken, lees dan verder.

Het lumen is een maat voor lichtstroom, of de "stroom" van licht door een bepaalde geometrische ruimte. Alle moderne lichtmetingen zijn gebaseerd op het lumen, maar het lumen zelf is afgeleid van de candela.

De candela (cd) werd lang geleden gekozen toen kaarsen de belangrijkste vorm van huishoudelijke verlichting waren. Het is de hoeveelheid zichtbaar licht die wordt uitgestraald in een bepaalde richting, van een bron die straling afgeeft met een vaste frequentie en intensiteit, die overeenkomt met één "typische" kaars van vroeger.

Het lumen is op zijn beurt de "lichtstroom" van 1 candela door 1 vierkante radiaal (sr) van de ruimte. Een radiaal is gelijk aan 360/2π (ongeveer 57) graden.

De footcandle vertegenwoordigt de hoeveelheid zichtbaar licht die wordt uitgestraald door een 1-cd-bron die op een oppervlak van 1 voet afstand valt: 1 footcandle = 1 lumen/ft². Merk op dat dit een "hoeveelheid" licht is in plaats van een lichtstroom, aangezien licht kan worden behandeld als iets dat op zo'n manier kan worden gekwantificeerd. Licht is per definitie altijd in beweging.

De oorspronkelijke betekenis van footcandle lijkt tegenwoordig vreemd, in een tijdperk waarin de hoeveelheid licht die door een enkele kaars wordt gegenereerd triviaal is in vergelijking met de output van moderne menselijke verlichtingsapparatuur. Toch blijven de candela, het lumen en de footcandle handig en zijn populaire basis- en afgeleide eenheden in de elektromagnetische fysica.

De lux is een eenheid die lijkt op de footcandle, maar met behulp van metrische (SI) eenheden. Terwijl 1 footcandle de hoeveelheid licht is van 1 voet van een 1-cd-bron, is 1 lux de hoeveelheid licht van dezelfde bron op een afstand van 1 m. Omdat 1 m = 3,28 ft, 1 m² = (3.28)² ft². Dit maakt op zijn beurt 1 cd gelijk aan 10,76 lux, wat het verwachte resultaat weerspiegelt dat licht wordt "verdund" als het van de bron naar buiten reist.

Je vraagt ​​je misschien af ​​of de kracht van een gloeilamp invloed heeft op de hoeveelheid licht die hij uitstraalt. Het antwoord is ja, hoewel niet op een consistente manier voor alle apparatuur. Bepaalde lampen zijn efficiënter dan andere en kunnen meer van hun elektromagnetische energie omzetten in zichtbaar licht.

Bij maximale efficiëntie kan 683 lumen worden "geoogst" vanaf 1 watt (W) vermogen. Een typische gloeilamp van 100 W is echter goed voor slechts ongeveer 17 lumen per watt. Dit geeft een rendement van slechts (17/683) = 0,0249 = 2,49 procent. Nieuwere light-emitting diode (LED)-lampen zijn veel efficiënter, maar ook duurder.

Je ziet dat er geen directe conversie mogelijk is voor het vertalen van footcandles naar lumen omdat dit niet helemaal dezelfde soort gegevens zijn. Maar als u zich herinnert dat het enige dat ze onderscheidt, is of het een stroomeenheid in vierkante voet is of een strikte hoeveelheid, kunt u bedreven worden in deze conversies.

Zie de bronnen voor een lijst met andere nuttige lichtgerelateerde conversies.