Brez sonca Zemlja ne bi imela vira energije, ki bi nadaljevala biokemične procese, in življenja ne bi bilo. Ena od značilnosti ogromne sončne energije je količina in kakovost svetlobe, ki jo oddaja.
Vidna svetloba predstavlja le majhen delček elektromagnetno sevanje, ki vključuje tudi radijske valove, mikrovalovne pečice, rentgenske žarke in druge "nevidne" valove. Ker je "vidno" toliko fiziološka in skrb kot ena sama fizika - navsezadnje je sonce dobro obstajalo pred očmi - nekatere enote v fiziki v zvezi s svetlobo to predstavljajo, druge pa se ukvarjajo samo s svetlobno energijo sama.
The nožna sveča (ali svečka) je primer enote, prilagojene moči človeškega očesa, medtem ko je povezana enota, lumen, je bolj pomembno za fiziko. Če vas zanima, kako delati med temi enotami, preberite.
Merjenje oddane svetlobe: Lumen
Lumen je merilo svetlobni tokali "pretok" svetlobe skozi določen geometrijski prostor. Vse sodobne meritve svetlobe temeljijo na lumnu, sam lumen pa izhaja iz kandela.
Kandela (cd) je bila izbrana že zdavnaj, ko so bile sveče glavna oblika razsvetljave v gospodinjstvu. To je količina oddane vidne svetlobe
Lumen pa je "svetlobni tok" 1 kandele skozi 1 kvadratni radian (sr) prostora. Radian je enak 360 / 2π (približno 57) stopinj.
Merjenje naključne svetlobe: Nočna svečka
Nožna svečka predstavlja količino vidne svetlobe, ki jo oddaja 1-cd vir in udari v površino 1 čevlje stran: 1 nožna svečka = 1 lumen / ft2. Upoštevajte, da gre za "količino" svetlobe in ne za svetlobni tok, ker lahko svetlobo obravnavamo kot nekaj, kar je mogoče količinsko opredeliti na tak način. Po definiciji se svetloba vedno premika.
Prvotni pomen svečke se danes zdi čuden, v dobi, ko je količina svetlobe, ki jo ustvari ena sama sveča, nepomembna v primerjavi z izhodom sodobne človeške svetlobne opreme. Kljub temu so kandela, lumen in nožna svečka priročni in so priljubljene osnovne in izpeljane enote v elektromagnetni fiziki.
Luks je enota, podobna podnožju, vendar uporablja metrične (SI) enote. Medtem ko je 1 svečka količina svetlobe 1 čevelj od 1-cd vira, 1 luks je količina svetlobe od istega vira na razdalji 1 m. Ker je 1 m = 3,28 ft, 1 m2 = (3.28)2 ft2. To pomeni, da je 1 cd enak 10,76 luksa, kar odraža pričakovani rezultat, da je svetloba "razredčena", ko potuje od svojega vira navzven.
Žarnice in lumene
Lahko se vprašate, ali moč žarnice vpliva na količino svetlobe, ki jo oddaja. Odgovor je pritrdilen, čeprav ne dosledno glede opreme. Nekatere žarnice so učinkovitejše od drugih in lahko pretvorijo več svoje elektromagnetne energije v vidno svetlobo.
Z največjo učinkovitostjo lahko z 1 vatom (W) moči "naberemo" 683 lumnov. Vendar pa je tipična 100 W žarnica z žarilno nitko dobra le za približno 17 lumnov na vat. To daje izkoristek le (17/683) = 0,0249 = 2,49 odstotka. Novejše žarnice s svetlečimi diodami (LED) so veliko bolj učinkovite, a tudi dražje.
Nosilne svečke za lumene in s tem povezane pretvorbe
Vidite lahko, da pri prevajanju nožnih sveč v lumne ni mogoče neposredne pretvorbe, ker to niso povsem enaki podatki. Če pa se spomnite, da jih loči le to, ali gre za enoto pretoka v kvadratnih metrih ali za strogo količino, lahko postanete spretni pri teh pretvorbah.
Seznam drugih koristnih pretvorb, povezanih s svetlobo, najdete v virih.