Candlepower Vs. Lumen

Inhalt

• Grundlegende physikalische Konzepte der Bestrahlung
• Candle Power und die Candela
• Das Lumen
• Konvertieren zwischen Candela und Lumen

Eine der größten Freuden im Leben der meisten jungen Menschen besteht darin, auf einen klaren Nachthimmel zu blicken, all diese Punkte des fernen Lichts in den Abendkonstellationen zu sehen und zum ersten Mal ein Gefühl für die schiere Weite des Universums zu haben . Ohne sichtbares Licht und die unsichtbare elektromagnetische Strahlung von Sternen wie der Sonne wäre Leben auf der Erde und überall sonst unmöglich.

Physiker brauchen Möglichkeiten, um sowohl die sichtbare Strahlung ("Licht") als auch die unsichtbare Strahlung, die die Erde zu jeder Zeit aus allen Richtungen beschießt, präzise im Auge zu behalten. Sie möchten vielleicht etwas über seine sichtbaren Eigenschaften erfahren, oder sie interessieren sich mehr für seine Energie. Um diese Aufgaben zu bewältigen, haben Wissenschaftler die Candela und das Lumen.

Grundlegende physikalische Konzepte der Bestrahlung

Für diese Art von Problemen, die sich auf die Eigenschaften der Strahlung eines bestimmten Punktes beziehen, der einen bestimmten Raumbereich erreicht, wird die Lichtquelle als ein einzelner Punkt behandelt, und es wird angenommen, dass das von ihr ausgestrahlte Licht oder die Energie gleichermaßen ausgestrahlt werden in alle Richtungen. Auf diese Weise würde eine unsichtbare Kugel mit der Lichtquelle im Zentrum in allen Abschnitten gleicher Größe denselben Energiefluss durch diese Auswahl erfahren.

Das "Feld" des Raums, durch das die Strahlung von der Quelle tritt, wird als senkrecht zu den elektromagnetischen Strahlen behandelt, sofern keine anderen Bedingungen angegeben sind.

Candle Power und die Candela

Erstens, wissen Sie, dass der Begriff "Candle Power" in den Mülleimer der Physikgeschichte gefallen ist. Die Kerzenstärke wurde durch die Candela (cd) ersetzt und kann als im Wesentlichen dieselbe Einheit angesehen werden.

Es ist nicht wichtig, dass Sie dies in Erinnerung behalten, aber die Candela misst Lichtintensität, bezeichnet durch ICH, 1 cd ist die Lichtstärke einer Quelle, die eine einzige Strahlungsfrequenz aussendet (540 x 10¹² Hertz oder Zyklen pro Sekunde) und hat eine Strahlungsintensität von 1/683 Watt pro Sekunde steradianoder gebogener "Fleck" der unsichtbaren Kugel, durch den die zur Untersuchung ausgewählte Strahlung hindurchtritt.

Die Bestrahlungsstärke E einer Oberfläche ist durch die Beziehung gegeben E = ich / r² für Strahlung, die sich senkrecht durch das Steradiant bewegt.

Das Lumen

Denken Sie beim Vergleich von Lumen und Candela an die Gesamtenergie, die von einer Quelle ausgeht, und an den Teil, für den das menschliche Auge gerade in der Lage ist, sich zu registrieren.

Das Lumen (lm) ist vielfältiger als die Candela, da es die Strahlung berücksichtigt, die das Auge nicht sehen kann. Das Lumen kann definiert werden als Lichtstrom emittiert auf ein Steradiant von einer Punktquelle mit a Lichtintensität, ich von 1 candela. EIN Lux ist eine Einheit von 1 lm / m².

Während das Lumen und die Kerzenkraft nicht für einfache Umwandlungen geeignet sind, ist die Tatsache, dass sie sich in die gleiche Richtung ändern, hilfreich. Als Referenz dient eine typische 100-Watt-Glühbirne mit einem Lichtstrom von 150 lm, während ein normaler Autoscheinwerfer mit hoher Lichtstärke bei etwa 150.000 lm eincheckt.

Konvertieren zwischen Candela und Lumen

Das Problem zwischen Kerzenstärke und Lumen (oder heutzutage zwischen Candela und Lumen) hat viele Studenten geärgert. Dies liegt daran, dass Sie nicht direkt eine in die andere konvertieren können, da sie nicht dieselbe physische Sache darstellen. Sie können jedoch gleichzeitig mit beiden arbeiten und Vergleiche ziehen.

Einheiten ignorieren:

{lm} = {cd} × 2π (1 - {cos} (θ / 2))

Hier, θ repräsentiert die Kegelspitzenwinkeloder der Winkel zwischen dem Kreis an der Basis eines unsichtbaren "Kegels" beliebiger Proportionen, der von der Lichtquelle nach außen und von den Strahlen selbst ausgestrahlt wird. Dieser "Kreis" ist die "Oberfläche", durch die die Lichtstrahlen "fließen", um zum Fluss (lm) beizutragen, und auch, wo sie "scheinen", um zu lm beizutragen. Sie erhalten diesen Winkel, wenn Sie aufgefordert werden, solche Probleme zu lösen.

Bei einer in alle Richtungen gleich strahlenden Punktlichtquelle, die hier betrachtet wird, ist das Problem einfacher. Da der Maximalwert von 2 ist, was auftritt, wenn cos (θ/2) = −1,

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

Also für eine Isotopensphäre, Lumen ist nur Candela mal 4π.