Candlepower vs. lumen

Contenuto

• Concetti fisici di base di irraggiamento
• Candle Power e la Candela
• The Lumen
• Conversione tra candele e lumi

Una delle più grandi gioie della maggior parte dei giovani è guardare un cielo notturno chiaro, vedere tutti quei punti di luce lontana nelle costellazioni serali e avere un senso per la prima volta della vastità assoluta dell'universo . Senza luce visibile e l'invisibile radiazione elettromagnetica emessa da stelle come il sole, la vita sulla Terra e ovunque sarebbe impossibile.

I fisici hanno bisogno di modi per tenere traccia precisa di tutte le radiazioni visibili ("luce") e delle radiazioni invisibili che bombardano la Terra da tutte le direzioni in ogni momento. Potrebbero voler conoscere le sue qualità visibili o potrebbero essere più interessati alla sua energia. Per aiutare con questi compiti, gli scienziati hanno escogitato il Candela e il lumen.

Concetti fisici di base di irraggiamento

Ai fini di questo tipo di problemi, che riguardano le qualità della radiazione da un determinato punto che raggiunge una particolare area dello spazio, la sorgente di luce viene trattata come un singolo punto e si presume che la luce o l'energia che emette irradi equamente in tutte le direzioni. Pertanto, tutte le sezioni delle stesse dimensioni di una sfera invisibile con la sorgente luminosa al centro sperimenterebbero lo stesso flusso, o flusso, di energia attraverso quella selezione.

Il "patch" di spazio attraverso il quale passa la radiazione dalla sorgente viene trattato come perpendicolare ai raggi elettromagnetici, a meno che non siano specificate altre condizioni.

Candle Power e la Candela

Innanzitutto, sappi che il termine "potere della candela" è caduto nella pattumiera della storia della fisica. La candela è stata sostituita dalla candela (cd) e può essere considerata essenzialmente la stessa unità.

Non è importante per te affidarlo alla memoria, ma la candela misura intensità luminosa, denotato da IO, con 1 cd l'intensità luminosa di una sorgente che emette una singola frequenza di radiazione (540 x 10¹² hertz, o cicli al secondo) e ha un'intensità radiante di 1/683 di un watt per steradiano "patch" curvo della sfera invisibile attraverso la quale passa la radiazione che è stata scelta per l'esame.

L'irradianza E di una superficie è data dalla relazione E = io / r² per radiazioni che viaggiano perpendicolarmente attraverso lo steradiano.

The Lumen

Quando si pensa in termini di lume contro candela, si pensi in termini di energia totale che emana da una sorgente rispetto a quella porzione di esso che l'occhio umano sembra essere in grado di registrare.

Il lume (lm) è più vario della candela in quanto tiene conto delle radiazioni che i loro occhi non sono in grado di vedere. Il lume può essere definito come flusso luminoso emesso su uno steradiano da una fonte puntuale avente un intensità luminosa, io di 1 candela. UN lux è un'unità pari a 1 lm / m².

Pertanto, mentre il lume e la potenza della candela non sono suscettibili di facili conversioni, è utile il fatto che cambino nella stessa direzione. Per riferimento, una tipica lampadina da 100 watt eroga un flusso luminoso di 150 lm, mentre un faro ad alta intensità di automobili standard effettua il check-in a circa 150.000 lm.

Conversione tra candele e lumi

Il problema tra candela e lumen (o in questi giorni, candela a lumen) ha irritato molti studenti. Questo perché non è possibile convertire direttamente l'uno nell'altro, poiché non rappresentano la stessa cosa fisica. Puoi, tuttavia, lavorare con i due contemporaneamente e tracciare confronti.

Unità ignoranti:

{lm} = {cd} × 2π (1 - {cos} (θ / 2))

Qui, θ rappresenta il angolo dell'apice del conoo l'angolo tra il cerchio alla base di un "cono" invisibile di qualsiasi proporzione scelta che si irradia verso l'esterno dalla sorgente luminosa e dai raggi stessi. Questo "cerchio" è la "superficie" attraverso la quale i raggi di luce "scorrono" per contribuire al flusso (lm) e anche dove "brillano" per contribuire a lm. Ti verrà dato questo angolo quando ti verrà chiesto di risolvere problemi come questi.

Nel caso di una sorgente luminosa puntiforme che si irradia equamente in tutte le direzioni, che è ciò che viene considerato qui, il problema è più semplice. Poiché il valore massimo di è 2, che si verifica quando cos (θ/2) = −1,

begin {align} {lm} & = 2π (1 - (- 1)) {cd} & = 4π ; {cd} end {align}

Quindi per una sfera isotopica, lumen è solo candele volte 4π.