Електромагнітний спектр охоплює радіохвилі з довжиною хвилі міліметра або більше до гамма-променів з довжиною хвилі менше трильйонної частини метра. Ультрафіолетове світло має довжини хвиль приблизно від 1 до 400 нанометрів (нм), де нанометр становить 10-9 метрів. Видиме світло, або простіше світло, це електромагнітне випромінювання в діапазоні приблизно від 400 до 750 нм, тоді як інфрачервоне світло має довжини хвиль приблизно від 750 до 2500 нм.
Сяючий і світловий потік джерела світла
Як і всі електромагнітні випромінювання, світло є формою енергії. Сяючий потік, або потужність - це загальна енергія, яку викидає джерело за секунду. Потік випромінювання виражається у ватах (Вт) і є результатом виходу на всіх довжинах хвиль.
На відміну від променевого потоку, світловий потік джерела - вихідна потужність лише видимих довжин хвиль, що виключає ультрафіолетове та інфрачервоне випромінювання. В одиницях СІ світловий потік виражається як люменів (lm) і визначається зважуванням вихідної потужності для врахування чутливості людського ока до різних довжин хвиль.
Наприклад, лампочка розжарювання потужністю 100 Вт споживає 100 Вт електричної енергії, щоб виробляти лише 10 Вт видимого світла. Залишилася потужність стає 90 Вт інфрачервоного світла та відпрацьованого тепла, які візуально марні. Випромінюючий потік включає інфрачервоне світло і становить близько 100 Вт. Проте світловий потік мав би становити лише 10 Вт потужності у видимих довжинах хвиль, зважених, щоб відображати реакцію наших очей, і отримати приблизно 1600 люменів.
Взаємозв’язок світлового потоку та люксу
Світловий потік вимірює, як ми сприймаємо яскравість джерела світла. Однак у багатьох ситуаціях потрібно знати кількість світла, яке сяє на об’єкті. Щоб мати безпечне складське приміщення з хорошою видимістю, менеджер має визначити освітленість на рівні підлоги за допомогою світломіра. Освітленість - кількість світлового потоку на одиницю площі і виражається як люкс (lx) в одиницях СІ. Один люкс - це один люмен на квадратний метр і тому вимірює сприйняття людиною яскравості світла в даній точці.
Як світло зменшується з відстанню
Для джерела, яке однаково світить у радіальному напрямку, кількість світла на одиниці площі зменшується на закон обернено-квадрат. Якщо певна лампочка світить на відстані 1 метр, освітленість може становити 900 люкс. Пляма за 2 метри буде на подвійній відстані і, отже, матиме лише 1/22, або на чверть освітленості, яка становила б 225 люкс. Пляма на відстані 3 метрів була б утричі більшою і мала б лише 1/33, або дев'ята кількість світла, лише 100 люкс.
Якщо світло походить від джерела, яке не є точкою, наприклад, від трубчастої флуоресцентної лампи, або якщо світлом маніпулюють лінзи, дзеркала або відбивачі, то закон оберненої площі може не мати подати заявку.
Процедура вимірювання Люкс
Людське око має максимальну чутливість до світла в смузі зелено-жовтих довжин хвиль, приблизно від 520 до 580 нм. Ця чутливість падає до менш ніж 15 відсотків максимальної для червоного на одному кінці спектру та 10 відсотків для синього на іншому кінці. У більшості люксметрів використовується один кремнієвий датчик з оптичними фільтрами для імітації цього профілю чутливості в різному ступені.
Вимірювання люкс-метрів, як правило, є точними для ламп розжарювання, оскільки спектральний вихід дуже подібний для всіх джерел розжарювання. Однак багато типів світлодіодів і флуоресцентних світильників (розряд високої інтенсивності, галогеніди металів, натрій високого тиску та холодні білі офісні світильники) мають різні спектральні профілі. Якісні люкс-метри тісно відтворюють зорову реакцію ока і можуть точно вимірювати і ці інші джерела світла.
Люкс-метри, які погано слідують кривій чутливості ока, потребують коефіцієнта коригування кольору (CCF), який регулює вимірювання люксметра для світлодіодів або флуоресцентних ламп. Тому вам потрібно знати тип світла, яке ви вимірюєте, і використовувати відповідний CCF.
Процедура вимірювання люкс просто вимагає розташування датчика лічильника на поверхні або місці, де ви хочете виміряти падаюче світло. Датчик повинен бути спрямований до джерела світла під прямим кутом. Якщо датчик не перпендикулярний світлу, вимірювання буде неправильним, хоча деякі люкс-метри мають косинусну корекцію для врахування кута. Вимірювачі, які потребують коефіцієнта корекції кольору, можуть мати засоби введення CCF для регулювання результату для світлодіодів або флуоресцентних ламп; інакше доведеться вручну помножити виміряний люкс на CCF.