Moc w ścieżce jest mierzona w watach: moc widzialna w lumenach
Moc w ścieżce ogrzewania przez promieniowanie jest mierzona w watach. Jest to proste i często nazywane jest mocą promieniowania. Bardziej złożone jest myślenie o przepływie lub strumieniu przez dany obszar – liczba watów na metr kwadratowy. Nazywa się to strumieniem promieniowania.
Jednakże żaden z nich nie bierze pod uwagę wrażliwości oka na różne częstotliwości, więc nie mogą być one naprawdę miarami jasności. Zarówno moc promieniowania, jak i strumień promieniowania mogą być bardzo wysokie, a mimo to nic nie widać, ponieważ wszystkie częstotliwości nie mieszczą się w zakresie widzialnym. Energia przesunięta przez fotony w wiązce nie odpowiada energii wymaganej do uruchomienia procesów w oku, które pozwalają widzieć.
Istnieje szereg środków (używanych w fotometrii), które są dostrojone do standardowego oka, które możesz napotkać. Jest to złożony obszar, a najważniejsze z nich są omówione tutaj.
Moc światła wykrytego przez ludzkie oko jest dobrym miejscem do rozpoczęcia, i jest analogiem mocy promieniowania, dostosowane do ludzkiego oka. Jest ona mierzona w lumenach. Na zakup żarówki, byłbyś dobrze poinformowany, aby przejść do najwyższej liczby lumenów na wat można znaleźć, a więc zmaksymalizować stosunek widzialnych fotonów: niewidzialne fotony. Lub, jak to zostało omówione w SPT: Energia i elektryczność temat, większość mocy będzie w ścieżce oświetlenia i tylko trochę w ścieżce ogrzewania.
Luks to jednostka, która mierzy wykrywalną jasność
Lumen nie mówi o jasności, ponieważ jasność dotyczy wykrywalnego strumienia fotonów na jednostkę powierzchni, a do pełnienia tej funkcji istnieje fotometryczny odpowiednik strumienia promieniowania (watmetr2) lub 1 W m-2). Jest to luks. Jeden luks to 1 lumen metr-2. Prawdopodobnie najczęściej można się z nim spotkać w specyfikacjach czułości elektronicznych urządzeń obrazujących (takich jak kamery wideo).
Wysoce czułe czujniki potrzebują tylko kilku luksów do działania, zbierając tylko kilka fotonów. Mniej czuły czujnik może to zrekompensować zwiększając swój obszar, tak jak robi to źrenica oka, gdy światło staje się ciemne.
Lumeny są nowoczesnym odpowiednikiem mocy świecy
Jest jeszcze jeden krok, który może być interesujący. Tak jak moc jest najbardziej interesująca dla człowieka w sytuacjach praktycznych (przypomnij sobie jednostkę mocy, aby pokazać, ile koni mógł zastąpić nowomodny silnik parowy), tak oświetlenie jest najbardziej interesujące, gdy wykorzystujemy je do pracy. Moc świecy przez wiele lat pełniła tę samą funkcję, co moc konia mechanicznego, jako jednostka natężenia światła. Weź jedną standardową świecę – o stałej wielkości i składnikach – i porównaj jej wydajność ze źródłem, które wymaga kalibracji. Intensywność świecenia źródła zależy od mocy emitowanej w danym kierunku, ponieważ zazwyczaj interesuje nas oświetlenie czegoś, a nie tylko oświetlenie.
Nowoczesną jednostką jest kandela. Jeśli źródło ma 1 kandelę, równomiernie we wszystkich kierunkach, to emituje moc świetlną 4PI lumenów. Kandela jest teraz jedną z sześciu jednostek podstawowych SI, do których odnoszą się wszystkie inne, więc dokopaliście się do operacyjnie zdefiniowanej skały macierzystej, na której zbudowany jest cały system jednostek. Wydaje się, że to dobre miejsce, aby się zatrzymać – zanim sprawy staną się zbyt skomplikowane.
To są jednostki bazowe:
| ilość | jednostka | symbol. |
|---|---|---|
| długość | metr | m |
| masa | kilogram | kg |
| czas | sekunda | s |
| prąd elektryczny | amper | A |
| temperatura termodynamiczna | kelwin | K |
| ilość substancji | mol | mol |
| natężenie światła | kandela | cd |
Kandela jest używana do określenia strumienia świetlnego, a lumen do określenia luksów.
Świece nie zostały całkiem wyrugowane – astronomowie nadal odnoszą się do świec standardowych. Są to obiekty o znanej jasności. Na podstawie tej jasności i natężenia światła wykrywanego na Ziemi można obliczyć, jak daleko znajdują się te obiekty, postępując według schematu kandela-lumen-luks.