เชิงเทียนเป็นหน่วยวัดที่ใช้เพื่อแสดงความเข้มของแสงที่ส่องไปยังพื้นที่ที่กำหนด หรือที่เรียกว่าความส่องสว่าง หนึ่งฟุต-เทียนคือความเข้มของแหล่งกำเนิดแสง 1 แท่งเทียนที่ระยะหนึ่งฟุต เชิงเทียนคำนวณโดยพิจารณาถึงพลังของแหล่งกำเนิดแสง หรือที่เรียกว่าความส่องสว่าง และระยะห่างจากจุดที่ส่องสว่าง โดยทั่วไปหน่วยวัดนี้ใช้เฉพาะในสหรัฐอเมริกาและถูกแทนที่ที่อื่นด้วยหน่วยวัด SI "ลักซ์" เทียบเท่ากับหนึ่งลูเมนต่อตารางเมตร
สร้างสูตรสำหรับความเข้มของแสงในหน่วยที่จำเป็นเพื่อให้ได้การวัดขั้นสุดท้ายในเชิงเทียน ในการทำเช่นนี้ สมมติว่าแหล่งกำเนิดแสงแผ่พลังงานเท่ากันในทุกทิศทางจากจุดเดียว ดังนั้นทุกจุดที่อยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดแสงเท่ากันจะได้รับความเข้มแสงเท่ากัน นี่เหมือนกับการบอกว่าทุกพื้นที่บนพื้นผิวด้านในของทรงกลมที่มีศูนย์กลางที่แหล่งกำเนิดแสงจะได้รับความเข้มของแสงในปริมาณที่เท่ากัน (ในกำลังต่อพื้นที่) เมื่อระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแสงเพิ่มขึ้น พื้นที่ผิวภายในของทรงกลมนี้จะเพิ่มขึ้น แต่พลังของแหล่งกำเนิดแสงจะไม่เปลี่ยนแปลง สิ่งนี้นำไปสู่ทั้งแนวคิดทั่วไปที่ว่าความเข้มของการเรืองแสงของแสงจะลดลงตามระยะทางและสูตรทางคณิตศาสตร์ที่แน่นอนสำหรับความเร็วของแสง
เนื่องจากในระยะหนึ่งความสว่างของแหล่งกำเนิดแสงจะกระจายไปทั่วพื้นที่ผิวของทรงกลมที่มีศูนย์กลางอยู่ที่แหล่งกำเนิดแสงด้วย รัศมีเทียบเท่ากับระยะทางจากแหล่งกำเนิดแสง คุณสามารถแทนที่ระยะพื้นที่ทั่วไปด้วยสูตรสำหรับพื้นที่ผิวของa ทรงกลม:
สุดท้าย ใช้หน่วยวัดที่จำเป็นเพื่อให้ได้ความเข้มของแสงที่วัดได้ในเชิงเทียน:
แปลงหน่วยของปริมาณที่กำหนดให้เป็นหน่วยวัดที่ต้องการ หากปัญหาที่กำหนดมีปริมาณสำหรับความสว่างของแหล่งกำเนิดแสงหรือสำหรับระยะทาง (ตัวแปรอิสระสองตัวของเรา) ไม่ใช่ วัดเป็นเชิงเทียนหรือฟุต คุณต้องแปลงเพื่อให้ได้หน่วยของฟุต-เทียนในขั้นสุดท้าย ผลลัพธ์. ต่อไปนี้คือการแปลงหน่วยทั่วไปที่อาจใช้ได้:
1 พลังเทียน = ~12.57 ลูเมน 1 พลังเทียน = ~0.981 แคนเดลา
1 ฟุต = ~0.3048 เมตร 1 ฟุต = 1/3 หลา 1 ฟุต = 12 นิ้ว
ใส่ปริมาณที่กำหนดลงในสูตรแล้วใช้พีชคณิตแก้หาตัวแปรที่ไม่รู้จัก เมื่อทราบกำลังไฟฟ้าออกหรือความส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสงแล้ว หารด้วย 4π และระยะทางยกกำลังสองจะส่งผลให้กำลังการส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสงที่ระยะห่างนั้นในหน่วยเชิงเทียน
เคล็ดลับ
หลังจากแก้ความส่องสว่างที่ระยะหนึ่งแล้ว ความสัมพันธ์กำลังสองผกผันระหว่างระยะทางและความส่องสว่างหมายความว่า สองเท่าของระยะนี้ ความส่องสว่างจะลดลงสี่เท่า ที่ระยะห่างสามเท่าด้วยเก้าเท่า และดังนั้น บน.
คำเตือน
หากพยายามคำนวณความส่องสว่างของเชิงเทียนที่ระยะห่างที่กำหนดจากแหล่งกำเนิดแสง ให้ระวังข้อมูลของผู้ผลิตเกี่ยวกับกำลังไฟของแหล่งกำเนิดแสง นี่อาจเป็นการวัดกำลังไฟฟ้าเข้าของแสง แทนที่จะเป็นค่าความสว่างของเอาต์พุต