Содержание
- Основные физические концепции освещения
- Свеча Сила и Кандела
- Люмен
- Преобразование между канделами и люменами
Одна из величайших радостей в жизни большинства молодых людей - смотреть на ясное ночное небо, видеть все эти точки далекого света в вечерних созвездиях и впервые ощутить огромную необъятность вселенной. , Без видимого света и невидимого электромагнитного излучения, испускаемого такими звездами, как солнце, жизнь на Земле и повсюду была бы невозможной.
Физикам нужны способы, позволяющие точно отслеживать все видимое излучение («свет»), а также невидимое излучение, постоянно бомбардирующее Землю со всех сторон. Они могут захотеть узнать о его видимых качествах, или они могут быть более заинтересованы в его энергии. Чтобы помочь с этими задачами, ученые придумали Кандела и просвет.
Основные физические концепции освещения
В целях решения таких проблем, которые касаются качества излучения от данного пятна, достигающего определенной области пространства, источник света рассматривается как единая точка, и предполагается, что излучаемый им свет или энергия излучают одинаково во всех направлениях. Таким образом, на всех участках одинакового размера невидимая сфера с источником света в центре испытала бы тот же поток или поток энергии через этот выбор.
«Заплата» пространства, через которое проходит излучение источника, рассматривается как перпендикулярная электромагнитным лучам, если не указаны другие условия.
Свеча Сила и Кандела
Во-первых, знайте, что термин «сила свечи» попал в мусорное ведро истории физики. Сила свечи была заменена канделой (cd) и может рассматриваться как одна и та же единица.
Вам не важно зафиксировать это в памяти, но кандела измеряет интенсивность света, обозначено Я, где 1 кд - сила света источника, излучающего одну частоту излучения (540 х 1012 герц, или циклов в секунду) и имеет интенсивность излучения 1/683 Вт на стерадианили изогнутый «участок» невидимой сферы, через который проходит излучение, выбранный для исследования.
Освещенность Е поверхности задается соотношением Е = я / р2 для излучения, проходящего перпендикулярно через стерадиан.
Люмен
Размышляя с точки зрения люмена против канделы, думайте с точки зрения полной энергии, исходящей от источника, против той его части, которую человеческий глаз, как оказалось, оснащен для регистрации.
Просвет (лм) более разнообразен, чем кандела, поскольку учитывает излучение, которое они не могут видеть. Просвет может быть определен как световой поток испускается на стерадиан точечным источником, имеющим интенсивность света, я из 1 канделы. люкс это единица, равная 1 лм / м2.
Таким образом, хотя просвет и сила света не поддаются легким преобразованиям, тот факт, что они изменяются в одном и том же направлении, полезен. Для справки: обычная 100-ваттная лампочка излучает световой поток в 150 лм, в то время как обычная автомобильная высокоинтенсивная фара регистрирует около 150 000 лм.
Преобразование между канделами и люменами
Проблема силы света в зависимости от люменов (или в наши дни канделы в люмены) беспокоила многих учеников. Это потому, что вы не можете напрямую преобразовать одно в другое, поскольку они не представляют одну и ту же физическую вещь. Однако вы можете работать с ними одновременно и проводить сравнения.
Игнорирование юнитов:
{lm} = {cd} × 2π (1 - {cos} (θ / 2))Вот, θ представляет угол вершины конусаили угол между кругом у основания невидимого «конуса» любых выбранных пропорций, исходящих наружу от источника света, и самими лучами. Этот «круг» - это «поверхность», через которую «лучи света» «текут», внося свой вклад в поток (лм), а также туда, где они «сияют», внося свой вклад в лм. Вам предложат этот угол, когда вас попросят решить подобные проблемы.
В случае точечного источника света, излучающего одинаково во всех направлениях, что и здесь рассматривается, проблема проще. Поскольку максимальное значение равно 2, что происходит, когда cos (θ/2) = −1,
begin {align} {lm} & = 2π (1 - (- 1)) {cd} & = 4π ; {cd} end {align}Таким образом, для изотопной сферы, люмен просто канделас раз 4π.