Fără soare, Pământul nu ar avea sursă de energie pentru a menține procesele biochimice și viața nu ar exista. O caracteristică a energiei enorme a soarelui este cantitatea și calitatea luminii pe care o stinge.
Lumina vizibilă reprezintă doar o mică parte din radiatie electromagnetica, care include și unde radio, microunde, raze X și alte unde "invizibile". Deoarece „vizibil” este la fel de preocupantă și fiziologică ca și fizică în sine - la urma urmei, soarele a existat bine în fața ochilor - unele unități din fizică referitoare la lumină explică acest lucru, în timp ce altele se ocupă doar cu energia luminii în sine.
picioare-lumânare (sau candela) este un exemplu de unitate adaptată puterii ochiului uman, în timp ce o unitate conexă, lumen, este mai fundamental pentru fizică. Dacă sunteți curios cum să lucrați între aceste unități, citiți mai departe.
Măsurarea luminii emise: lumina
Lumenul este o măsură de flux luminos, sau „fluxul” de lumină printr-un spațiu geometric specificat. Toate măsurătorile moderne ale luminii se bazează pe lumen, dar lumenul în sine este derivat din
candela.Candela (cd) a fost aleasă cu mult timp în urmă, când lumânările erau principala formă de iluminare a gospodăriei. Este cantitatea de lumină vizibilă emisă într-o direcție dată, dintr-o sursă care emite radiații cu o frecvență și o intensitate fixe, care corespunde unei lumânări „tipice” din timpul zilei.
La rândul său, lumenul este „fluxul de lumină” al unei candele printr-un radian pătrat (sr) de spațiu. Un radian este egal cu 360 / 2π (aproximativ 57) grade.
Măsurarea luminii incidente: Candela
Candela reprezintă piciorul de lumină vizibilă emisă de la o sursă de 1 cd care lovește o suprafață la 1 picior distanță: 1 candelă = 1 lumen / ft2. Rețineți că aceasta este mai degrabă o „cantitate” de lumină decât un flux de lumină, în măsura în care lumina poate fi tratată ca ceva care poate fi cuantificat în așa fel. Prin definiție, lumina se mișcă întotdeauna.
Semnificația originală a lumânării de picioare pare ciudată astăzi, într-o eră în care cantitatea de lumină generată de o singură lumânare este banală în comparație cu producția echipamentelor moderne de iluminat uman. Cu toate acestea, candela, lumenul și lumânarea picioarelor rămân la îndemână și sunt unități populare de bază și derivate în fizica electromagnetică.
Luxul este o unitate similară cu lumânarea, dar utilizând unități metrice (SI). În timp ce 1 candelă este cantitatea de lumină de 1 picior de la o sursă de 1 cd, 1 lux este cantitatea de lumină de la aceeași sursă la o distanță de 1 m. Deoarece 1 m = 3,28 ft, 1 m2 = (3.28)2 ft2. La rândul său, aceasta face 1 cd egal cu 10,76 lux, reflectând rezultatul scontat că lumina este „diluată” pe măsură ce se deplasează spre exterior de la sursa sa.
Becuri și lumeni
S-ar putea să vă întrebați dacă puterea unui bec afectează cantitatea de lumină pe care o emite. Răspunsul este da, deși nu într-un mod consecvent între echipamente. Anumite becuri sunt mai eficiente decât altele și își pot transforma mai multă energie electromagnetică în lumină vizibilă.
La o eficiență maximă, 683 lumeni pot fi „recoltați” de la 1 watt (W) de putere. Cu toate acestea, un bec tipic cu incandescență de 100 W este bun doar pentru aproximativ 17 lumeni pe watt. Acest lucru oferă o eficiență de numai (17/683) = 0,0249 = 2,49 la sută. Becurile cu diode emițătoare de lumină (LED) mai noi sunt mult mai eficiente, dar și mai scumpe.
Lumânări de picior în lumeni și conversii conexe
Puteți vedea că nu este posibilă conversia directă pentru traducerea lumânărilor de picior în lumeni, deoarece acestea nu sunt chiar același tip de date. Dar dacă vă amintiți că singurul lucru care le distinge este dacă este o unitate de flux în metri pătrați sau o cantitate strictă, puteți deveni abil la aceste conversii.
Consultați Resursele pentru o listă cu alte conversii utile legate de lumină.