Utan solen skulle jorden inte ha någon energikälla för att hålla biokemiska processer igång, och livet skulle inte existera. En del av solens enorma energi är mängden och kvaliteten på ljuset som släcks.
Synligt ljus utgör bara en liten bråkdel av elektromagnetisk strålning, som också inkluderar radiovågor, mikrovågor, röntgenstrålar och andra "osynliga" vågor. Eftersom "synligt" är lika mycket fysiologiskt och bekymmer som fysik i sig - trots allt fanns solen väl framför ögonen gjorde - vissa enheter i fysik som rör ljus berättar om detta, medan andra endast handlar om ljusenergi sig.
De fotljus (eller fotljus) är ett exempel på en enhet skräddarsydd för det mänskliga ögat, medan en relaterad enhet, lumen, är mer grundläggande för fysik. Om du är nyfiken på hur du arbetar mellan dessa enheter, läs vidare.
Mätning av emitterat ljus: Lumen
Lumen är ett mått på ljusflöde, eller "flöde" av ljus genom ett specificerat geometriskt utrymme. Alla moderna ljusmätningar baseras på lumen, men själva lumen härrör från candela.
Candela (cd) valdes för länge sedan när ljus var huvudformen för hushållsbelysning. Det är mängden synligt ljus som släpps ut i en given riktning, från en källa som avger strålning med en fast frekvens och intensitet, som motsvarar ett "typiskt" ljus från dagen tillbaka.
Lumen i sin tur är "ljusflödet" av 1 candela genom en kvadratisk radian (sr) av rymden. En radian är lika med 360 / 2π (cirka 57) grader.
Mäta incidentljus: fotljuset
Fotljuset representerar mängden synligt ljus som sänds ut från en 1-cd-källa som slår en yta 1 fot bort: 1 fotljus = 1 lumen / fot2. Observera att detta är en "kvantitet" av ljus snarare än ett flöde av ljus, eftersom ljus kan behandlas som något som kan kvantifieras på ett sådant sätt. Ljus, per definition, rör sig alltid.
Den ursprungliga betydelsen av fotljus verkar pittoreska idag, i en tid då mängden ljus som genereras av ett enda ljus är trivialt jämfört med produktionen från modern mänsklig belysningsutrustning. Candela, lumen och fotljus är fortfarande praktiska och är populära bas- och härledda enheter inom elektromagnetisk fysik.
Lux är en enhet som liknar fotljuset men använder metriska (SI) enheter. Medan 1 fotljus är mängden ljus 1 fot från en 1-cd-källa, är 1 lux mängden ljus från samma källa på ett avstånd av 1 m. Eftersom 1 m = 3,28 fot, 1 m2 = (3.28)2 med2. Detta gör i sin tur 1 cd lika med 10,76 lux, vilket återspeglar det förväntade resultatet att ljuset "späds ut" när det rör sig utåt från dess källa.
Glödlampor och lumen
Du kanske undrar om glödlampans kraft påverkar mängden ljus som den avger. Svaret är ja, men inte på ett konsekvent sätt över utrustning. Vissa glödlampor är effektivare än andra och kan omvandla mer av sin elektromagnetiska energi till synligt ljus.
Med maximal effektivitet kan 683 lumen "skördas" från 1 watt (W) effekt. En typisk 100 W glödlampa är dock bra för endast cirka 17 lumen per watt. Detta ger en verkningsgrad på endast (17/683) = 0,0249 = 2,49 procent. Nyare LED-glödlampor är mycket effektivare men också dyrare.
Fotljus till lumen och relaterade omvandlingar
Du kan se att ingen direkt konvertering är möjlig för att översätta fotljus till lumen eftersom det inte är helt samma typ av data. Men om du kommer ihåg att det enda som skiljer dem är om det är en enhet av flöde i kvadratmeter eller en strikt mängd, kan du bli skicklig på dessa omvandlingar.
Se resurserna för en lista över andra användbara ljusrelaterade omvandlingar.