Sadržaj
Jedna od najvećih radosti u životu većine mladih ljudi je gledanje na vedro noćno nebo, gledanje svih tih vrhunaca daleke svjetlosti u večernjim zviježđima i prvi put osjećaj za potpuno prostranost svemira , Bez vidljive svjetlosti i nevidljivog elektromagnetskog zračenja koje zrače zvijezde poput sunca, život na Zemlji i bilo gdje drugdje bio bi nemoguć.
Fizičarima su potrebni načini da precizno prate sva vidljiva zračenja ("svjetlost"), kao i nevidljivo zračenje koje bombardira Zemlju iz svih smjerova u svakom trenutku. Možda će htjeti znati o njegovim vidljivim kvalitetama ili se možda više brinu oko njegove energije. Kako bi pomogli u obavljanju ovih zadataka, znanstvenici su smislili Kandela i the lumen.
Osnovni fizički pojmovi ozračenja
Za svrhe ove vrste problema koji se tiču kvaliteta zračenja iz određenog mjesta koje doseže određeno područje prostora, izvor svjetlosti tretira se kao jedna točka, a pretpostavlja se da svjetlost ili energija koju emitiraju jednako zrače u svim pravcima. Tako bi svi dijelovi iste veličine nevidljiva sfera s izvorom svjetlosti u njenom središtu doživjela isti tok ili tok energije kroz taj odabir.
"Plasman" prostora kroz koji prolazi zračenje iz izvora tretira se okomito na elektromagnetske zrake, osim ako nisu navedeni drugi uvjeti.
Snaga svijeća i kandela
Prvo, znajte da je izraz "svijeća snaga" pao u smeće povijesti fizike. Snagu svijeće zamijenio je kandela (cd) i može se smatrati kao jednaka jedinica.
Nije vam važno da to počnete u sjećanju, već kandela mjere svjetlosna jakost, označen sa I, pri čemu je 1 cd svjetlosni intenzitet izvora koji emitira jednu frekvenciju zračenja (540 x 1012 hertz ili ciklusi u sekundi), a intenzitet zračenja je 1/683 vata po steradijanili zakrivljenog "zakrpa" nevidljive sfere kroz koju prolazi zračenje koja je odabrana za ispitivanje.
Zračenje E površine se daje odnosom E = ja / r2 za zračenje koje putuje okomito kroz steradijan.
Lumen
Kada razmišljate u smislu lumena nasuprot kandeli, razmislite o ukupnoj energiji koja proizlazi iz izvora nasuprot tom njegovom dijelu koji će ljudsko oko biti opremljeno za registraciju.
Lumen (lm) je raznovrsniji od kandele jer uzima u obzir zračenje koje njihovo oko ne može vidjeti. Lumen se može definirati kao svjetlosni tok emitira na steradijan točni izvor koji ima a svjetlosna jakost, ja od 1 kandela. luks je jedinica jednaka 1 lm / m2.
Dakle, iako se lumen i snaga svijeće ne mogu lako pretvoriti, korisna je činjenica da se mijenjaju u istom smjeru. Za referencu, tipična žarulja od 100 vata služi za svjetlosni tok od 150 lm, dok standardni automobili visokog intenziteta automobila prijavljuju oko 150 000 lm.
Pretvaranje između kandela i lumena
Problem svijeće nasuprot lumenima (ili ovih dana od kandele do lumena) uznemirio je mnoge studente. To je zato što ne možete izravno pretvoriti jedan u drugi, jer oni ne predstavljaju istu fizičku stvar. No možete istovremeno raditi s njima i uspoređivati.
Zanemarivanje jedinica:
{lm} = {cd} × 2π (1 - {cos} (θ / 2))Ovdje, θ predstavlja konusni vrh vrhaili kut između kružnice na dnu nevidljivog "konusa" bilo kojeg odabranog udjela koji zrači iz izvora svjetlosti i samih zraka. Ovaj "krug" je "površina" kroz koju svjetlosne zrake "teku" kako bi pridonijele protoku (lm) i također tamo gdje "sjaje" kako bi pridonijele lm. Taj će vam se kut dati kada tražite da riješite ove probleme.
U slučaju točnog izvora svjetlosti koji zrači jednako u svim smjerovima, što se i ovdje razmatra, problem je jednostavniji. Budući da je maksimalna vrijednost 2, a to se događa kada cos (θ/2) = −1,
početak {poravnanje} {lm} & = 2π (1 - (- 1)) {cd} & = 4π ; {cd} kraj {usklađeno}Dakle, za izotopsku sferu lumena je samo kandela puta 4π.