İçerik
Çoğu genç insanın hayatındaki en büyük eğlencelerden biri, berrak bir gece gökyüzüne bakmak, akşam yıldız takımyıldızlarında uzak mesafedeki ışığın tüm noktalarını görmek ve evrenin ilk genişliğini bir anlamda hissetmek. . Görünür ışık olmadan ve güneş, dünyadaki yaşam ve başka yerler gibi yıldızlar tarafından yayılan görünmez elektromanyetik radyasyon imkansız olurdu.
Fizikçiler, dünyayı her zaman her yönden bombalayan görünmez radyasyonun yanı sıra görünür radyasyonun ("ışık") tamamını tam olarak takip etmenin yollarına ihtiyaç duyarlar. Görülebilir nitelikleri hakkında bilgi sahibi olmak isteyebilirler veya enerjileriyle daha fazla ilgili olabilirler. Bu görevlere yardımcı olmak için, bilim adamları kandela ve lümen.
Işınlamanın Temel Fiziksel Kavramları
Belirli bir uzay alanına ulaşan belirli bir noktadan gelen radyasyonun nitelikleriyle ilgilenen bu tür problemlerin amaçları için, ışık kaynağı tek bir nokta olarak kabul edilir ve yaydığı ışığın veya enerjinin eşit yayıldığı varsayılır. Her yönden. Böylece, aynı büyüklükteki tüm bölümlerin merkezinde ışık kaynağı bulunan görünmez bir küre, bu seçim boyunca aynı enerji akışını veya akışını yaşayacaktır.
Kaynaktan gelen radyasyonun geçtiği boşluğun "yaması", başka koşullar belirtilmedikçe, elektromanyetik ışınlara dik olarak işlenir.
Mum Gücü ve Şamdan
İlk olarak, "mum gücü" teriminin fizik tarihinin çöp kutusuna düştüğünü bilin. Mum gücü, şamdan (cd) ile değiştirildi ve esas olarak aynı ünite olarak görülebilir.
Bunu hafızaya vermen senin için önemli değil, ama candela ışık şiddeti, ile gösterilen BEN, 1 cd, tek bir radyasyon frekansı yayan bir kaynağın ışık yoğunluğudur (540 x 1012 hertz, veya saniyedeki devir) ve 1/683 watt'lık bir ışıma yoğunluğuna sahiptir steradyanveya incelenmek üzere seçilen radyasyonun içinden geçtiği görünmez alanın kavisli "yaması" dır.
Işınım E bir yüzeyin ilişki tarafından verilir E = ben / r2 steradian boyunca dik olarak hareket eden radyasyon için.
Lümen
Lümen ve kandela açısından düşünürken, insan gözünün kayıt yaptırmak için donatıldığı bir kaynaktan veya o kısmından çıkan toplam enerji açısından düşünün.
Lümen (lm), gözlerinin göremediği radyasyonu hesaba katan kantardan daha çeşitlidir. Lümen olarak tanımlanabilir ışık akısı bir steradian üzerine yayılmış bir nokta kaynağı tarafından yayılan ışık şiddeti, ben 1 şamdan. bir lüks 1 lm / m'ye eşit bir birimdir2.
Bu nedenle, lümen ve mum gücü kolay dönüşümlere uygun olmamakla birlikte, aynı yönde değişmeleri yararlıdır. Referans için, 100 watt'lık tipik bir ampul 150 lm ışık akısına hizmet ederken, standart otomobiller yüksek yoğunluklu far yaklaşık 150.000 lm'de kontrol eder.
Candelas ve Lümen Arasındaki Dönüştürme
Mum ışığı-lümenlere karşı (ya da bu günlerde, lümen için şamdan) sorunu pek çok öğrenciyi rahatsız etti. Bunun nedeni, aynı fiziksel şeyi temsil etmedikleri için birini doğrudan diğerine çeviremezsiniz. Bununla birlikte, ikisi ile aynı anda çalışabilir ve karşılaştırmalar yapabilirsiniz.
Birim yok sayılıyor:
{lm} = {cd} × 2π (1 - {cos} (θ / 2))İşte, θ temsil etmek koni tepe açısıveya ışık kaynağından dışarıya yayılan seçilmiş herhangi bir oranın görünmez bir "konisinin" tabanındaki daire ile ışınların kendi aralarındaki açı. Bu "daire", ışık ışınlarının akıma (lm) katkıda bulunmak için "aktığı" ve aynı zamanda lm'ye katkıda bulunmak için "parladıkları" yüzeydir. Bu gibi problemleri çözmeniz istendiğinde bu açıya sahip olacaksınız.
Her yöne eşit olarak yayılan bir nokta ışık kaynağı söz konusu olduğunda, burada ne düşünüldüğü, sorun daha basittir. Çünkü, maksimum değer 2 olduğunda,θ/2) = −1,
begin {align} {lm} & = 2π (1 - (- 1)) {cd} & = 4π ; {cd} end {align}Böylece izotopik bir küre için, lümen sadece 4de'lük kandelastır.