Свічка для ніг - це одиниця виміру, яка використовується для вираження інтенсивності світла, що освітлює дану область, також відома як освітленість. Одна свічка - це інтенсивність джерела світла потужністю 1 свічка на відстані однієї ноги. Свічка для ніг обчислюється з урахуванням потужності джерела світла, також відомого як яскравість, і відстані до освітленої точки. Ця одиниця виміру, як правило, використовується лише в Сполучених Штатах і в інших місцях її замінили одиницею виміру СІ “люкс”, еквівалентною одному люмену на квадратний метр.
Побудуйте формулу інтенсивності світла в одиницях, необхідних для остаточного вимірювання в свічках для ніг. Для цього припустимо, що джерело світла випромінює однакову потужність у кожному напрямку з однієї точки. Отже, кожна точка на однаковій відстані від джерела світла отримує однакову кількість інтенсивності світла. Це те саме, що сказати, що кожна ділянка на внутрішній поверхні сфери, центрованої біля джерела світла, отримує еквівалентну кількість інтенсивності світла (в потужності на ділянку). Зі збільшенням відстані від джерела світла площа внутрішньої поверхні цієї сфери збільшується, але потужність джерела світла незмінна. Це призводить як до здорового глузду, що інтенсивність люмінесценції світла зменшується з відстанню, так і до точної математичної формули, наскільки швидко це робиться.
Оскільки на певній відстані яскравість джерела світла розподіляється по площі поверхні сфери, центрованої біля джерела світла, з радіус, еквівалентний відстані від джерела світла, ви можете замінити загальний термін Площа формулою для площі поверхні a сфера:
Нарешті, використовуйте одиниці виміру, необхідні для отримання інтенсивності світла, що вимірюється у свічках для ніг:
Перетворіть одиниці будь-якої заданої величини у бажані одиниці виміру. Якщо дана проблема містить величини для яскравості джерела світла або для відстані (дві наші незалежні змінні), ні вимірюється в потужності свічок або футах, вам потрібно перетворити їх, щоб отримати одиницю свічок для ніг у фіналі результат. Ось деякі загальні перетворення одиниць, які можуть бути застосовні:
1 сила свічки = ~ 12,57 люмен 1 сила свічки = ~ 0,981 канделя
1 фут = ~ 0,3048 метрів 1 фут = 1/3 двору 1 фут = 12 дюймів
Підключіть задані величини до формули та використовуйте алгебру, щоб розв’язати невідому змінну. Як тільки відома вихідна потужність, або яскравість джерела світла, ділення на 4π і відстань у квадраті призводять до освітлювальної потужності джерела світла на цій відстані у свічках для ніг.
Поради
Після вирішення для освітленості на одній відстані, обернена квадратична залежність між відстанню та освітленістю означає, що при подвоєна ця відстань освітленість зменшиться в чотири рази, в три рази відстань - у дев'ять разів, і так на.
Попередження
Намагаючись розрахувати освітленість свічки на певній відстані від джерела світла, будьте обережні щодо даних виробника щодо потужності джерела світла. Це може бути мірою вхідної потужності світла, а не вихідної освітленості.