Nožná sviečka je jednotka merania používaná na vyjadrenie intenzity svetla osvetľujúceho danú oblasť, známa tiež ako osvetlenosť. Sviečka na jednu nohu je intenzita svetelného zdroja s silou 1 sviečky na vzdialenosť jednej nohy. Sviečka na chodidlo sa počíta s prihliadnutím na výkon zdroja svetla, ktorý sa tiež nazýva jas, a vzdialenosť od osvetleného bodu. Táto merná jednotka sa všeobecne používa iba v Spojených štátoch a inde bola nahradená mernou jednotkou SI „lux“, ktorá sa rovná jednému lúmenu na meter štvorcový.
Zostavte vzorec pre intenzitu svetla v jednotkách potrebných na dosiahnutie konečného merania v nožných sviečkach. Za týmto účelom predpokladajme, že svetelný zdroj vyžaruje rovnakú energiu v každom smere z jedného bodu. Preto každý bod v rovnakej vzdialenosti od zdroja svetla prijíma rovnaké množstvo intenzity svetla. To je to isté, ako keby sa dalo povedať, že každá oblasť na vnútornom povrchu gule vystredená pri zdroji svetla prijíma ekvivalentné množstvo intenzity svetla (v energii na plochu). S pribúdajúcou vzdialenosťou od svetelného zdroja sa zväčšuje vnútorný povrch tejto gule, ale výkon svetelného zdroja sa nemení. To vedie k zdravému rozumu, že luminiscenčná intenzita svetla klesá so vzdialenosťou, a k presnému matematickému vzorca, ako rýchlo to robí.
Pretože v určitej vzdialenosti je jas zdroja svetla rozptýlený po povrchu gule vystredenej pri zdroji svetla, s a polomer ekvivalentný vzdialenosti od zdroja svetla, môžete všeobecný výraz Area nahradiť vzorcom pre povrchovú plochu a sféra:
Na záver použite potrebné merné jednotky, aby ste dosiahli intenzitu svetla meranú v nožných sviečkach:
Preveďte jednotky ľubovoľných daných veličín na požadované merné jednotky. Ak daný problém obsahuje veličiny pre jas zdroja svetla alebo pre vzdialenosť (naše dve nezávislé premenné), nie merané silou sviečky alebo stopami, musíte ich previesť, aby ste vo finále získali jednotku nožných sviečok výsledok. Tu je možné uplatniť niektoré bežné prevody jednotiek:
1 candlepower = ~ 12,57 lúmenov 1 candlepower = ~ 0,981 candela
1 stopa = ~ 0,3048 metra 1 stopa = 1/3 yarda 1 stopa = 12 palcov
Pripojte dané veličiny do vzorca a pomocou algebry vyriešte neznámu premennú. Akonáhle je známy výstupný výkon alebo svietivosť svetelného zdroja, vydelením 4π a štvorcová vzdialenosť vedie k svetelnému výkonu svetelného zdroja v tejto vzdialenosti v nožných sviečkach.
Tipy
Po vyriešení osvetlenia v jednej vzdialenosti inverzný štvorcový vzťah medzi vzdialenosťou a osvetlením znamená, že v dvojnásobok tejto vzdialenosti sa osvetlenosť zníži štvornásobne, na trojnásobok deväťnásobnej vzdialenosti atď na.
Varovania
Pri pokuse o výpočet osvetlenia sviečky v určitej vzdialenosti od zdroja svetla dávajte pozor na údaje výrobcu týkajúce sa príkonu zdroja svetla. To môže byť skôr mierou vstupného výkonu svetla ako výstupnou svietivosťou.