Unitate de măsură a fluxului luminos în Sistemul Internațional de Unități (SI): lumen

Lumina este ceva fără de care nimic pe Pământ ar putea să existe. Ca toate cantitățile fizice, se poate calcula, ceea ce înseamnă că există o unitate pentru măsurarea fluxului luminos. Cum se numește și ce este egal? Să găsim răspunsurile la aceste întrebări.

Ceea ce se numește "fluxul luminii"

Mai întâi, merită să înțelegem ce se numește acest termen în fizică.

Fluxul luminos este puterea de radiație a luminii, estimată de senzația de lumină produsă de ea din punctul de vedere al ochiului uman. Aceasta este o caracteristică cantitativă a radiației unei surse de lumină.

Cantitatea considerată numeric este egală cu energia fluxului de lumină care trece printr-o anumită suprafață pe unitate de timp.

Unitate de măsură a fluxului luminos

În ce măsură este examinată cantitatea fizică în cauză?

În conformitate cu normele actuale ale SI (Sistemul Internațional de Unități), o unitate specializată numită lumen este folosită în acest scop.

Acest cuvânt a fost format dintr-un substantiv latin, adică "lumină" - lūmen. Apropo, acest nume a dat naștere și numele organizației secrete "Illuminati", care a devenit subiect de interes general acum câțiva ani.

În 1960, lumenul a fost folosit oficial în întreaga lume ca măsură a fluxului luminos și rămâne așa astăzi.

În formă abreviată în limba rusă, această unitate este scrisă ca "lm", iar în engleză - lm.

Merită menționat faptul că în multe țări puterea becurilor este măsurată nu în valuri (ca în expansiunile fostului URSS), și anume în lumen. Cu alte cuvinte, consumatorii de peste mări consideră nu cantitatea de energie consumată, ci puterea luminii emise.

Apropo, datorită acestui fapt, pe pachetele celor mai moderne becuri de economisire a energiei există informații despre caracteristicile lor atât în ​​wați, cât și în lumeni.

formulă

Unitatea de măsură a considerat fluxului luminos este numeric egală cu lumină izotrop dintr-o sursă punctuală (o forță în candele) emisă într-un unghi solid de un steradian.

Sub forma unei formule, se arată astfel: 1 lm = 1kd x 1 cf.

Dacă luăm în considerare faptul că sfera totală formează un unghi solid 4n cp, se pare că fluxul total de lumină al sursei de mai sus cu o putere a unei lumanari este de 4n lm.

Ce este Candela?

După ce am aflat că lumenul este așa, este necesar să acordăm atenție unității conectate cu acesta. E vorba despre cd - adică, candela.

Acest nume a fost derivat din cuvântul latin candela. Din 1979 și până astăzi este unitate de măsură a intensității luminii, conform SI (Sistemul Internațional al Unităților).

De fapt, o candela este puterea luminii emise de o lumânare (de aici numele). Trebuie remarcat faptul că în limba rusă, pentru mult timp, în loc de termenul "candela" sa folosit cuvântul "lumânare". Cu toate acestea, acest nume nu este actualizat.

Din punctul anterior, este clar că lumenul și candela sunt interconectați (1 lm = 1 cd x 1 cp).

Lumens și Suites

Având în vedere caracteristicile unei astfel de cantități de lumină ca lumen, merită acordată atenție unui astfel de concept aproape de el ca "lux" (lc).

La fel ca candelele cu lumeni, apartamentele apartin, de asemenea, unitatilor de iluminat. Lk este unitatea de măsură a iluminării utilizată în sistemul SI.

Relația dintre lux și lumen este după cum urmează: 1 lk este egal cu 1 lm de flux luminos uniform distribuit pe suprafață pe 1 metru pătrat. Astfel, în plus față de formula lumenului de mai sus (1 lm = 1 kd x 1 cp), această unitate mai are încă 1 lm = 1 l / m².

În limbajul mai simplu, lumenul este un indicator al cantității de lumină emisă de o anumită sursă, de exemplu, același bec. Dar suita arată modul în care lumina reală este în cameră, deoarece nu toate razele de lumină ajung la suprafața iluminată. Cu alte cuvinte, lumenul este lumina provenită de la sursă, luxul este cantitatea care a atins cu adevărat suprafața iluminată.

Așa cum am menționat deja, nu toată lumina radiată atinge suprafața iluminată, pentru că de multe ori pe raza acestor raze există bariere care creează umbre. Și mai mulți dintre ei pe drum, cu atât mai puțin iluminare.

De exemplu, când a fost construită o sală de bibliotecă, în ea au fost atârnate multe becuri. Iluminarea totală a acestei camere goale era de 250 de lux. Dar când lucrările de reparații au fost finalizate și mobilierul a fost adus în hol, nivelul luminii a scăzut la 200 lux. Acest lucru este în ciuda faptului că becurile, ca și mai înainte, au produs cât mai multe lumeni de energie luminoasă. Cu toate acestea, pe calea fiecărei raze a apărut acum bariere sub formă de rafturi cu cărți și alte mobilier de bibliotecă, precum și vizitatori și muncitori. Astfel, au absorbit o parte din lumina radiată, reducând cantitatea totală de iluminare către hol.

Exemplul dat nu este o excepție la fel. Prin urmare, atunci când se construiesc clădiri noi sau se decorează o clădire nouă, este întotdeauna important să se țină cont de iluminarea sa. Pentru majoritatea instituțiilor, chiar există un sistem de standarde de iluminare, desigur, este măsurat în lux.

În lumea de astăzi, există mai multe programe în care puteți nu numai să modelați design-ul camerei dvs., ci și să calculați cât de luminos va fi. Din această cauză depinde de viziunea locuitorilor săi.

Lumen și Watt

În trecut, în țara noastră, atunci când alegeam un bec, ne-am concentrat asupra numărului de wați consumați. Cu cât mai mult - cu atât mai bine acest dispozitiv a strălucit.
Astăzi, chiar și pe spațiile casnice, puterea radiației este măsurată din ce în ce mai mult în lumeni. În acest sens, unii cred că lm și W sunt valori de același fel, ceea ce înseamnă că lumenul per watt și invers poate fi tradus liber, ca și alte unități SI.

Această opinie nu este pe deplin adevărată. Ideea este că ambele unități de măsură sunt utilizate pentru cantități diferite. Deci, un watt nu este o lumină, ci o unitate energetică care arată puterea sursei de lumină. În timp ce lumenul arată cât de multă lumină este emisă de la un anumit dispozitiv.

De exemplu, o lampă incandescență convențională, care consumă 100 de wați, produce lumină la 1.340 lumeni. În același timp, LED-ul mai perfect (pentru ziua de azi) "soră" cu consum de numai 13 wați produce 1000 lm. Astfel, se pare că fasciculul luminos al unui bec nu depinde întotdeauna în mod direct de cantitatea și puterea energiei absorbite de acesta. Un rol important în această problemă îl joacă materialul utilizat pentru iluminarea instrumentului. Deci, nu există o relație directă între lumeni și wați.

În acest caz, aceste valori sunt într-adevăr legate între ele. Puterea luminii oricărei surse de lumină (interdependența energiei consumate la cantitatea de lumină de ieșire) este măsurată în lumeni per watt (lm / W). Această unitate este o dovadă a eficacității unui dispozitiv de iluminat, precum și a rentabilității acestuia.

Merită remarcat faptul că, cu mare nevoie, puteți transfera în continuare lumeni în wați și viceversa. Dar pentru asta trebuie să țineți cont de câteva nuanțe suplimentare.

• Natura sursei de lumină. Care lampă este utilizată în calcule: incandescentă, LED, mercur, halogen, fluorescent etc.
• Eficiența luminată a dispozitivului (cât de mult consumă watt și câte lumeni produce).

Cu toate acestea, pentru a nu vă complica viața, pentru efectuarea unor astfel de calcule, puteți să aplicați un calculator online sau să descărcați un program similar calculatorului sau unui alt dispozitiv.

Mai multe unități de lumen

Lumen, la fel ca toate "rudele" sale în sistemul SI, are un număr de unități standard multiple și lobulare. Unele sunt folosite pentru simplitatea calculelor, atunci când trebuie să se ocupe fie cu prea mici, fie cu valori prea mari.

Dacă vorbim despre acesta din urmă, atunci sunt scrise sub forma unui grad pozitiv, dacă primul - sub forma unui negativ. Astfel, cea mai mare unitate multiplă de lumen - și octalumen - este egală cu 10²⁴ lm. Este cel mai adesea folosit atunci când caracterizați corpurile spațiale. De exemplu, fluxul de lumină al Soarelui este de 36300 Ilm.

Cel mai adesea se folosesc patru multipli: un kilometru (10³), megalumen (10⁶), gigalumen (10⁹) și terabyumen (10¹²).

Unități Dolby Lumen

Cea mai mică unitate luminoasă singulară este ioctolumen-ilm (10^-24), totuși, ca și ottalumenul, practic nu este utilizat în calcule reale.

Cele mai frecvent utilizate astfel de unități sunt millimumenes (10^-3), microlumen (10^-6) și nanolymene (10^-9).