İçerik
Ampulleri takarken ya da bilgisayarınızın ekranının parlaklığını kontrol ederken, ışığın parlaklığının anlaşılması ne kadar etkili olduklarını belirlemenize yardımcı olabilir.
aydınlık yüzeyden farklı bir özellik parlaklık, ne kadar ışığın üzerine düştüğünü ölçer parlaklık yansıyan veya yayılan ışık miktarıdır. Parlaklık ve elektrik söz konusu olduğunda terminolojiden uzak durmak, daha iyi kararlar almanıza yardımcı olabilir.
Aydınlık Hesaplama
Aydınlığı, bir birime yüzeye düşen ışık miktarı olarak ölçersiniz. ayak mumları veya lüks. SI birimi 1 lux, yaklaşık 0.0929030 ayak mumlarına eşittir. 1 lux aynı zamanda 1 lümen / m'ye eşittir.2 lümenin bir ölçü olduğu ışık akısıBir kaynağın zaman birimi başına yaydığı görünen ışık miktarı ve 1 lux, .0001 phot (ph) 'a eşittir. Bu birimler, farklı amaçlar için aydınlığı belirlemek için geniş bir ölçek yelpazesi kullanmanızı sağlar.
Aydınlığı hesaplayabilirsiniz E ışık akısı "phi" ile ilgili Φ kullanma E = Φ / A belirli bir alanın üzerinde bir. Bu denklem ile ışık akısını belirtir Φmanyetik akı için aynı sembol ve manyetik akı denklemine benzerlik gösterir Φ = BA bir mıknatısa paralel bir yüzey alanı için bir ve manyetik alan şiddeti B. Bu, aydınlığın manyetik alanı, bilim insanlarının ve mühendislerin hesapladığı şekilde paralel hale getirdiği anlamına gelir ve aydınlık birimlerini dönüştürebilirsiniz (flux / m2) yoğunluğu kullanarak doğrudan wattlara (candelas cinsinden).
Denklemi kullanabilirsiniz Φ = Ben x Ω akı için Φyoğunluğu ben ve açısal yayılma "ohm" Ω açısal açıklık için steradiyen (sr), veya kare radyan ve tam kürenin açısal bir yayılma alanı vardır. 4π. Aydınlıkta hesaplanan ışık yüzeye düşer ve nesnenin aydınlanmasına neden olarak yayılır, bu nedenle aydınlık bir parlaklık ölçüsü olarak kullanılabilir.
Örneğin: Bir yüzeydeki aydınlık 6 lux ve yüzey ışık kaynağından 4 metre. Kaynağın yoğunluğu nedir?
Işık ışıma düzeninde hareket ettiğinden, ışık kaynağının ışık kaynağı ile nesne arasındaki mesafeye eşit bir yarıçapa sahip bir kürenin merkezi olduğunu hayal edebilirsiniz. Bu, kullanılacak olan karşılık gelen yüzey alanının kürenin bu düzenlemeye karşılık gelen yüzey alanı olduğu anlamına gelir.
Küreler yüzey alanının yarıçapı 4 ile çarpılması 4π42 m2 aydınlığa göre 6 lümen / m2 1206.37 lümen akı verir Φ . Işık doğrudan yüzeye yayılır, bu nedenle açısal açıklık Ω dır-dir 4π şamdanlar ve kullanma Φ = Ben x Ω, yoğunluk ben 15159.69 lümen / m2.
Diğer Değerlerin Hesaplanması
Açısal açıklıkta kullanılan şamdan, bir ışık kaynağının üç boyutlu bir aralıkta yaydığı ışık miktarının bir ölçümü olarak kullanılır. Örnekte gösterildiği gibi, açısal açıklık ışığın uygulandığı yüzey alanı üzerindeki steradyan ile ölçülür. Bir tam küreler steradian 4π kandela. Lux ve candela karışımını yapmadığınızdan emin olun.
Süre kandela açısal açıklığın ölçümüdür, lüks yüzeyin kendisinin aydınlatmasıdır. Bir ışık kaynağından uzaktaki noktalarda, lüks bu noktaya daha az ışık ulaştığında daha azdır. Bu, gerçek dünyadaki uygulamalarda ve örneğin, ampulün kendisinde değil, örneğin bir ampulün tungsten telinde olacak bir ışığın tam kaynağını hesaba katması gereken kesin hesaplamalar için önemlidir. Bazı LED ışık kaynakları gibi daha küçük ampuller için, hesaplamalarınızın ölçeğine bağlı olarak mesafe daha ihmal edilebilir.
Bir metre yarıçapa sahip bir kürenin bir steradisi 1 m'lik bir alanı kaplar2. Bunu, tam bir kürenin kapladığını bilerek elde edebilirsiniz. 4π şamdanlar, bir yüzey alanı için 4π (dan 4πr2 yarıçapı 1) steradianlar ile, bu kürenin kaplayacağı yüzey 1 m2. Bu dönüşümleri, ışığın geometrisini hesaba katan bir kürenin yüzey alanını kullanarak ışık veren ampul ve mumların gerçek dünyadaki örneklerini hesaplayarak kullanabilirsiniz. Daha sonra parlaklık ile ilgili olabilirler.
Aydınlık bir yüzeyde meydana gelen ışık olayını ölçerken, parlaklık bu yüzey tarafından kandil / metre cinsinden yayılan veya yansıtılan ışıktır.2 veya "sirkeler". Parlaklık değerleri L ve lüks E denklem ile tüm ışığı yayan ideal bir yüzey ile ilgilidir E = L x π.
Lux Ölçüm Tablosunu Kullanma
Aynı miktarları ölçmek için pek çok farklı yolun bulunması korkutucu görünebilirse, çevrimiçi hesap makineleri ve çizelgeler, görevi kolaylaştırmak için farklı birimler arasında dönüştürme yapmak için hesaplamalar yapar. RapidTables, farklı ışık standartları için gücü hesaplayan watt hesaplayıcıya bir lümen sunar. Web sitesinde yer alan tablo bu değerleri göstermektedir, böylece birbirleriyle nasıl karşılaştırdıklarını görebilirsiniz. "Eta" ile ışık verimi de kullanan bu dönüşümleri gerçekleştirirken lümen ve watt birimlerini not edin. η.
EngineeringToolBox ayrıca, bir lüks ölçüm çizelgesinin yanı sıra, ampul ve lambaların standartları için aydınlık ve aydınlatmanın hesaplanması yöntemlerini de sunar. Aydınlatma, kendi kendine verilen ışığın deneysel ölçümleri yerine lambanın veya ışık kaynağının elektriksel standartlarını kullanan başka bir aydınlık hesaplaması yöntemidir. Aydınlatma denklemi tarafından verilmiştir. ben gibi I = Ll x Cu x LLF / Al L lambasının parlaklığı içinl (lümenlerde), kullanım katsayısı Cu, ışık kaybı faktörü LLF ve lambanın alanı birl (m cinsinden2).
Aydınlatma verimliliği
RapidTables web sitesi tarafından hesaplandığı gibi, radyasyonun ışık etkinliği, bir ampulün veya başka bir ışık kaynağının enerji kaynaklarını nasıl kullandığını açıklamanın yaygın bir yoludur, ancak ışık kaynaklarının verimliliğini belirlemeye yönelik resmi yöntem, bir kaynağın ışık etkinliğidir. radyasyon değil.
Bilim adamları ve mühendisler tipik olarak, 555 nm ışık dalga boyu yayan 683.002 lm / W maksimum teorik değere sahip aydınlatma verimliliğini yüzde değeri olarak ifade eder. Bir örnek olarak, tipik bir modern gün beyaz watt "lümenli", diğer birçok ışık kaynağından çok daha fazla olan% 15'lik bir verimlilikle 100 lm / W'nin üzerindeki verimliliklere ulaşabilir.
Bilim ve mühendislikteki parlaklığı ve aydınlığı ölçmek, gözlerin daha rafine, objektif ölçümler elde etmek için ışığın parlaklığını algıladıklarını hesaba katar. Işık parlaklığının dağılımının deneyler kullanılarak incelenmesi, parlaklığa verilen tepkinin koni veya çubuk fotoreseptör sinyallerinin insan gözündeki sinyallerinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını anlamaya çalışın.
Fotometri araştırması gibi diğer araştırmalar, tepki doğrusallıklarına dayanarak belirli radyasyon biçimlerini tespit etmeye çalışır. İki ışık akışı varsa Θ1 ve Θ2 iki farklı sinyal üretecekti, fotometri detektörleri doğrusal olarak eklenen her iki akışın bir sonucu olarak üretilen sinyali ölçtüler. Yanıt doğrusallığı bu ilişkinin ölçüsüdür.