Küünlavõim Vs. Luumenid

Sisu

• Kiirgustiheduse füüsikalised põhikontseptsioonid
• Küünalde jõud ja kandel
• Valendik
• Konverteerimine kandelite ja luumenite vahel

Üks kõigi noorte elu suurimaid rõõme on selgele öötaevale vaatamine, õhtuste tähtkujude kõigi kaugema valguse näpunäidete nägemine ja esmakordne teadmine universumi laiusest. . Ilma nähtava valguse ja tähtede, nagu päike, kiirgava nähtamatu elektromagnetilise kiirguseta oleks elu Maal ja kõikjal mujal võimatu.

Füüsikud vajavad viise, kuidas täpselt jälgida kogu nähtavat kiirgust ("valgust") ja ka nähtamatut kiirgust, mis pommitab Maad kõigist suundadest igal ajal. Nad võiksid teada saada selle nähtavatest omadustest või olla rohkem huvitatud selle energiast. Nende ülesannete täitmiseks on teadlased välja pakkunud: kandelina ja luumenit.

Kiirgustiheduse füüsikalised põhikontseptsioonid

Seda tüüpi probleemide jaoks, mis on seotud konkreetsest ruumi piirkonda jõudva konkreetse koha kiirguse omadustega, käsitletakse valgusallikat ühe punktina ja selle kiirgav valgus või energia kiirgatakse võrdselt igas suunas. Seega kogevad kõik ühesuurused sektsioonid, mille keskel olev valgusallikas on nähtamatu kera, selle valiku kaudu sama energia voog või vooluhulk.

Kosmose "plaastrit", mille kaudu kiirgus allikast väljub, käsitletakse elektromagnetiliste kiirtega risti, kui pole täpsustatud muid tingimusi.

Küünalde jõud ja kandel

Esiteks teadke, et mõiste "küünla võim" on langenud füüsika ajaloo prügikasti. Küünlavõimsus on asendatud kandelaga (cd) ja seda võib käsitada põhimõtteliselt sama ühikuna.

Teie jaoks pole oluline, et see mälule pühenduks, vaid kandel mõõdab valgustugevus, tähistatud Mina, 1 cd on kiirgusallika valgustugevus, mis kiirgab üht kiirgussagedust (540 x 10¹² hertsi või tsüklit sekundis) ja selle kiirgustugevus on 1/683 vatti sekundis steradian, või uurimiseks valitud nähtamatu sfääri kaardus "plaaster", mille kaudu radiatsioon läbib.

Kiirgustihedus E pinna annab suhe E = Mina / r² kiirguse jaoks, mis liigub läbi steraadiumi risti.

Valendik

Mõeldes valendiku ja kandela järgi, mõelge kogu energiast, mis eraldub allikast ja sellest osast, mida inimsilm on registreerimiseks ette nähtud.

Valendik (lm) on mitmekesisem kui kandel, mis arvestab kiirgust, mida nad ei suuda näha. Valendikku võib määratleda kui valgusvoog mida kiirgab steradiaani punktallikas, millel on valgustugevus, Mina 1 kandelist. A luks on ühik, mis võrdub 1 lm / m².

Ehkki valendikku ja küünlajõudu ei saa hõlpsalt teisendada, on abiks asjaolu, et need muutuvad samas suunas. Võrdluseks: tavaline 100-vatine lambipirn suurendab valgusvoogu 150 lm, samas kui tavaliste autode suure intensiivsusega esituled registreerivad umbes 150 000 lm.

Konverteerimine kandelite ja luumenite vahel

Küünaldejõu ja luumenite (või tänapäeval kandelist luumeniteks) probleem on palju õpilasi häirinud. Seda seetõttu, et te ei saa üksteist otse teisendada, kuna need ei kujuta endast sama füüsilist asja. Saate siiski töötada kahega samal ajal ja teha võrdlusi.

Üksuste eiramine:

{lm} = {cd} × 2π (1 - {cos} (θ / 2))

Siin θ tähistab koonuse tipunurkvõi nurk ringi, mis asub mis tahes valitud proportsioonis valgusallikast ja kiirtest väljapoole kiirgava nähtamatu "koonuse" aluses. See "ring" on "pind", mille kaudu valguskiired "voolavad", et anda oma panus valgusvoogu (lm), ja ka koht, kus nad "säravad", et anda oma panus lm-i. Teile antakse see nurk, kui teil palutakse selliseid probleeme lahendada.

Punktvalgusallika puhul, mis kiirgab võrdselt kõigis suundades, mida siin käsitletakse, on probleem lihtsam. Kuna maksimaalne väärtus on 2, mis ilmneb siis, kui cos (θ/2) = −1,

alusta {joondatud} {lm} & = 2π (1 - (- 1)) {cd} & = 4π ; {cd} lõpeta {joondatud}

Seega isotoopse sfääri jaoks luumenid on lihtsalt kandela korda 4π.