यह परिभाषा से निम्नानुसार है कि आवृत्ति 540⋅10 12 हर्ट्ज का मान 683 एलएम / डब्ल्यू = 683 सीडी एसआर / डब्ल्यू है बिल्कुल.

चयनित आवृत्ति मानक परिस्थितियों में हवा में 555.016 एनएम की तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है और 555 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर स्थित मानव आंख की अधिकतम संवेदनशीलता के करीब है। यदि विकिरण की तरंगदैर्घ्य भिन्न है, तो समान प्रकाशमान तीव्रता प्राप्त करने के लिए प्रकाश की अधिक ऊर्जा तीव्रता की आवश्यकता होती है।

विस्तृत विचार[ | ]

सभी प्रकाश मात्राएँ फोटोमेट्रिक मात्राएँ कम कर दी जाती हैं। इसका मतलब यह है कि वे तरंग दैर्ध्य पर दिन की दृष्टि के लिए मोनोक्रोमैटिक विकिरण की वर्णक्रमीय चमकदार दक्षता की निर्भरता का प्रतिनिधित्व करने वाले फ़ंक्शन के माध्यम से संबंधित ऊर्जा फोटोमेट्रिक मान से बनते हैं। इस फ़ंक्शन को आमतौर पर के रूप में दर्शाया जाता है के एम ⋅ वी (λ) (\displaystyle K_(m)\cdot V(\lambda)), जहां एक फ़ंक्शन को सामान्यीकृत किया जाता है ताकि अधिकतम यह एकता के बराबर हो, और मोनोक्रोमैटिक विकिरण की वर्णक्रमीय चमकदार दक्षता का अधिकतम मूल्य हो। कभी-कभी के एम (\displaystyle K_(m))विकिरण के फोटोमेट्रिक समकक्ष भी कहा जाता है।

प्रकाश मूल्य गणना एक्स वी , (\displaystyle X_(v),)सूत्र का उपयोग करके संबंधित ऊर्जा मात्रा का उत्पादन किया जाता है

एक्स वी = के एम ∫ 380 एनएम 780 एनएम एक्स ई, λ (λ) वी (λ) डी λ , (\displaystyle X_(v)=K_(m)\int \limits _(380~(\text(nm) ))^(780~(\text(nm)))X_(e,\lambda )(\lambda)V(\lambda)\,d\lambda ,)

कहाँ पे एक्स ई , (\displaystyle X_(e,\lambda ))- मात्रा का वर्णक्रमीय घनत्व एक्स ई , (\displaystyle X_(e),)परिमाण के अनुपात के रूप में परिभाषित d X e (λ) , (\displaystyle dX_(e)(\lambda),)और . के बीच एक छोटे वर्णक्रमीय अंतराल पर गिरना λ + d , (\displaystyle \lambda +d\lambda ,)इस अंतराल की चौड़ाई तक:

एक्स ई, λ (λ) = डी एक्स ई (λ) डी λ। (\displaystyle X_(e,\lambda )(\lambda)=(\frac (dX_(e)(\lambda))(d\lambda ))।)

यह ध्यान दिया जा सकता है कि के तहत एक्स ई (λ) (\displaystyle X_(e)(\lambda))यहाँ हमारा तात्पर्य विकिरण के उस भाग के फ्लक्स से है जिसकी तरंगदैर्घ्य वर्तमान मान से कम है (\displaystyle \लैम्ब्डा ).

समारोह वी (λ) (\displaystyle वी(\लैम्ब्डा))अनुभवजन्य रूप से निर्धारित और सारणीबद्ध रूप में दिया गया। इसका मान उपयोग की जाने वाली प्रकाश इकाइयों की पसंद पर निर्भर नहीं करता है।

के बारे में जो कहा गया उसके विपरीत वी (λ) (\displaystyle वी(\लैम्ब्डा))अर्थ के एम (\displaystyle K_(m))मुख्य प्रकाश इकाई की पसंद से पूरी तरह से निर्धारित होता है। इसलिए, SI प्रणाली में प्रकाश और ऊर्जा मात्राओं के बीच संबंध स्थापित करने के लिए, मान निर्धारित करना आवश्यक है के एम (\displaystyle K_(m))चमकदार तीव्रता की एसआई इकाई, कैंडेला के अनुरूप। परिभाषा के लिए सख्त दृष्टिकोण के साथ के एम (\displaystyle K_(m))यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि वर्णक्रमीय बिंदु 540⋅10 12 हर्ट्ज, जिसे कैंडेला की परिभाषा में संदर्भित किया गया है, अधिकतम फ़ंक्शन की स्थिति से मेल नहीं खाता है वी (λ) (\displaystyle वी(\लैम्ब्डा)).

540⋅10 12 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ विकिरण की चमकदार दक्षता[ | ]

सामान्य तौर पर, प्रकाश की तीव्रता विकिरण की तीव्रता से संबंधित होती है मैं ई (\displaystyle I_(e))अनुपात

मैं वी = के एम 380 380 एनएम 780 एनएम मैं ई , λ (λ) वी (λ) डी λ , (\displaystyle I_(v)=K_(m)\cdot \int \limits _(380~(\text) (एनएम)))^(780~(\text(nm)))I_(e,\lambda )(\lambda)V(\lambda)\,d\lambda ,)

कहाँ पे मैं ई , (\displaystyle I_(e,\lambda ))- विकिरण बल का वर्णक्रमीय घनत्व, के बराबर d मैं e (λ) d (\displaystyle (\frac (dI_(e)(\lambda)))(d\lambda ))).

तरंग दैर्ध्य के साथ मोनोक्रोमैटिक विकिरण के लिए (\displaystyle \लैम्ब्डा )प्रकाश की तीव्रता से संबंधित सूत्र मैं वी (λ) (\displaystyle I_(v)(\lambda))दीप्तिमान शक्ति के साथ मैं ई (λ) (\displaystyle I_(e)(\lambda)), रूप लेकर सरल करता है

मैं वी (λ) = के एम ⋅ मैं ई (λ) वी (λ) (\displaystyle I_(v)(\lambda)=K_(m)\cdot I_(e)(\lambda)V(\lambda)), या, तरंग दैर्ध्य से आवृत्तियों तक जाने के बाद, मैं वी (ν) = के एम ⋅ मैं ई (ν) वी (ν) । (\displaystyle I_(v)(\nu)=K_(m)\cdot I_(e)(\nu)V(\nu).)

0 के लिए अंतिम संबंध से = 540⋅10 12 हर्ट्ज इस प्रकार है

के एम ⋅ वी (ν 0) = मैं वी (ν 0) मैं ई (ν 0) । (\displaystyle K_(m)\cdot V(\nu _(0))=(\frac (I_(v)(\nu _(0)))(I_(e)(\nu _(0))) ))

कैंडेला की परिभाषा को देखते हुए, हम प्राप्त करते हैं

के एम ⋅ वी (ν 0) = 683 सी डी ⋅ एस आर डब्ल्यू (\displaystyle K_(m)\cdot V(\nu _(0))=683~\mathrm (\frac (cd\cdot sr)(W)) ), या, जो एक ही है 683 एल एम डब्ल्यू। (\displaystyle 683~\mathrm (\frac (lm)(W)) ।)

कार्य के एम ⋅ वी (ν 0) (\displaystyle K_(m)\cdot V(\nu _(0))) 540⋅10 12 हर्ट्ज की आवृत्ति के लिए मोनोक्रोमैटिक विकिरण की वर्णक्रमीय चमकदार दक्षता का मूल्य है। उत्पादन विधि के अनुसार, यह मान 683 cd sr / W = 683 lm / W . है बिल्कुल.

अधिकतम चमकदार दक्षता K मी (\displaystyle (\boldsymbol (K))_(m))[ | ]

निर्धारण के लिए के एम (\displaystyle K_(m))यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, आवृत्ति 540⋅10 12 हर्ट्ज ≈555.016 एनएम की तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है। इसलिए, अंतिम समानता का तात्पर्य है

के एम = 683 वी (555.016) एल एम डब्ल्यू। (\displaystyle K_(m)=(\frac (683)(V(555(,)016)))~\mathrm (\frac (lm)(W)) ।)

सामान्यीकृत कार्य वी (λ) (\displaystyle वी(\लैम्ब्डा)) 1 एनएम के अंतराल के साथ सारणीबद्ध रूप में दिया गया है, इसकी अधिकतम 555 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर एकता के बराबर है। 555.016 एनएम के तरंग दैर्ध्य के लिए इसके मूल्यों का प्रक्षेप 0.999997 का मान देता है। इस मान का उपयोग करते हुए, हम प्राप्त करते हैं

के एम = 683.002 एल एम डब्ल्यू। (\displaystyle K_(m)=683(,)002~\mathrm (\frac (lm)(W)) ।)

व्यवहार में, सभी मामलों के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ, एक गोल मान का उपयोग किया जाता है के एम = 683 एल एम डब्ल्यू। (\displaystyle K_(m)=683~\mathrm (\frac (lm)(W)) ।)

इस प्रकार, एक मनमाना प्रकाश मात्रा के बीच संबंध एक्स वी (\displaystyle X_(v))और संबंधित ऊर्जा मात्रा एक्स ई (\displaystyle X_(e))एसआई प्रणाली में सामान्य सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है

एक्स वी = 683 ∫ 380 एनएम 780 एनएम एक्स ई, λ (λ) वी (λ) डी । (\displaystyle X_(v)=683\int \limits _(380~(\text(nm)))^(780~(\text(nm)))X_(e,\lambda )(\lambda)V( \लैम्ब्डा)\,डी\लैम्ब्डा।)

इतिहास और संभावनाएं[ | ]

हेफनर लैंप - मानक "हेफनर मोमबत्ती"

उदाहरण [ | ]

एक मोमबत्ती द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता लगभग एक मोमबत्ती के बराबर होती है, इसलिए माप की इस इकाई को "मोमबत्ती" कहा जाता था, अब यह नाम अप्रचलित है और इसका उपयोग नहीं किया जाता है।

घरेलू गरमागरम लैंप के लिए, कैंडेला में चमकदार तीव्रता लगभग वाट में उनकी शक्ति के बराबर होती है।

विभिन्न स्रोतों की प्रकाश तीव्रता

स्रोत	पावर, डब्ल्यू	अनुमानित प्रकाश तीव्रता, सीडी
मोमबत्ती		1
आधुनिक (2010) गरमागरम दीपक	100	100
साधारण एलईडी	0,015..0,1	0,005..3
सुपर उज्ज्वल एलईडी	1	25…500
कोलाइमर के साथ सुपर ब्राइट एलईडी	1	1500
आधुनिक (2010) फ्लोरोसेंट लैंप	22	120
सूरज	3,83⋅10 26	2,8⋅10 27

हल्की मात्रा[ | ]

मुख्य प्रकाश प्रकाशमितीय मात्राओं की जानकारी तालिका में दी गई है।

प्रकाश प्रकाशमितीय मात्रा SI

नाम	मूल्य पदनाम	परिभाषा	एसआई इकाई संकेतन	ऊर्जा अनुरूप
प्रकाश ऊर्जा	क्यू वी (\displaystyle Q_(v))	के एम ∫ 380 एनएम 780 एनएम क्यू ई, λ (λ) वी (λ) डी λ (\displaystyle K_(m)\int _(380~(\text(nm)))^(780~(\text(nm) )))Q_(e,\lambda )(\lambda)V(\lambda)\,d\lambda )	एलएम	विकिरण ऊर्जा
धीरे - धीरे बहना	Φ वी (\displaystyle \Phi _(v))	d Q v d t (\displaystyle (\frac (dQ_(v))(dt)))	एलएम	विकिरण प्रवाह
प्रकाश की शक्ति	मैं वी (\displaystyle I_(v))	d Φ v d Ω (\displaystyle (\frac (d\Phi _(v))(d\Omega )))	सीडी	विकिरण शक्ति (प्रकाश की ऊर्जा शक्ति)
	यू वी (\displaystyle U_(v))	d Q v d V (\displaystyle (\frac (dQ_(v))(dV)))	एलएम एस -3
चमक	एम वी (\displaystyle एम_(वी))	d Φ v d S 1 (\displaystyle (\frac (d\Phi _(v))(dS_(1))))	एलएम एम -2	ऊर्जा चमक
चमक	एल वी (\displaystyle एल_(वी))	d 2 Φ v d Ω d S 1 cos (\displaystyle (\frac (d^(2)\Phi _(v))(d\Omega \,dS_(1)\,\cos \varepsilon )))	सीडी एम -2

स्वेता। यह लेख पाठकों को फोटॉन के गुणों के बारे में बताएगा, जो उन्हें यह निर्धारित करने की अनुमति देगा कि प्रकाश विभिन्न चमकों में क्यों आता है।

कण या लहर?

बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में, वैज्ञानिक प्रकाश क्वांटा - फोटॉन के व्यवहार से हैरान थे। एक ओर, व्यतिकरण और विवर्तन ने उनकी तरंग प्रकृति की बात की। इसलिए, प्रकाश को आवृत्ति, तरंग दैर्ध्य और आयाम जैसे गुणों की विशेषता थी। दूसरी ओर, उन्होंने वैज्ञानिक समुदाय को आश्वस्त किया कि फोटॉन गति को सतहों पर स्थानांतरित करते हैं। यह असंभव होगा यदि कणों का द्रव्यमान न हो। इस प्रकार, भौतिकविदों को स्वीकार करना पड़ा: विद्युत चुम्बकीय विकिरण एक तरंग और भौतिक वस्तु दोनों है।

फोटॉन ऊर्जा

जैसा कि आइंस्टीन ने साबित किया, द्रव्यमान ऊर्जा है। यह तथ्य हमारे केंद्रीय प्रकाशमान, सूर्य को सिद्ध करता है। एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया अत्यधिक संपीड़ित गैस के द्रव्यमान को शुद्ध ऊर्जा में बदल देती है। लेकिन उत्सर्जित विकिरण की शक्ति का निर्धारण कैसे करें? उदाहरण के लिए, सुबह के समय सूर्य की चमकदार तीव्रता दोपहर की तुलना में कम क्यों होती है? पिछले पैराग्राफ में वर्णित विशेषताएँ विशिष्ट संबंधों द्वारा परस्पर जुड़ी हुई हैं। और वे सभी उस ऊर्जा की ओर इशारा करते हैं जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण वहन करती है। यह मान ऊपर की ओर तब बदलता है जब:

• तरंग दैर्ध्य में कमी;
• बढ़ती आवृत्ति।

विद्युत चुम्बकीय विकिरण की ऊर्जा क्या है?

एक फोटान अन्य कणों से भिन्न होता है। इसका द्रव्यमान, और इसलिए इसकी ऊर्जा, केवल तब तक मौजूद रहती है जब तक यह अंतरिक्ष में घूमती है। किसी बाधा से टकराने पर प्रकाश की मात्रा उसकी आंतरिक ऊर्जा को बढ़ा देती है या उसे गतिज क्षण देती है। लेकिन फोटॉन का अस्तित्व समाप्त हो जाता है। जो वास्तव में एक बाधा के रूप में कार्य करता है, उसके आधार पर विभिन्न परिवर्तन होते हैं।

1. यदि बाधा एक ठोस शरीर है, तो अक्सर प्रकाश इसे गर्म करता है। निम्नलिखित परिदृश्य भी संभव हैं: एक फोटॉन दिशा बदलता है, एक रासायनिक प्रतिक्रिया को उत्तेजित करता है, या इलेक्ट्रॉनों में से एक को अपनी कक्षा छोड़ने और दूसरे राज्य (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव) में जाने का कारण बनता है।
2. यदि बाधा एक एकल अणु है, उदाहरण के लिए, बाहरी अंतरिक्ष में गैस के एक दुर्लभ बादल से, तो एक फोटॉन अपने सभी बंधनों को अधिक मजबूती से कंपन करता है।
3. यदि बाधा एक विशाल पिंड (उदाहरण के लिए, एक तारा या एक आकाशगंगा) है, तो प्रकाश विकृत हो जाता है और गति की दिशा बदल देता है। यह प्रभाव ब्रह्मांड के सुदूर अतीत में "देखने" की क्षमता पर आधारित है।

विज्ञान और मानवता

वैज्ञानिक डेटा अक्सर कुछ अमूर्त, जीवन के लिए अनुपयुक्त प्रतीत होता है। यह प्रकाश की विशेषताओं के साथ भी होता है। जब तारों के विकिरण का प्रयोग करने या मापने की बात आती है, तो वैज्ञानिकों को निरपेक्ष मूल्यों (उन्हें फोटोमेट्रिक कहा जाता है) को जानने की आवश्यकता होती है। इन अवधारणाओं को आमतौर पर ऊर्जा और शक्ति के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है। याद रखें कि शक्ति समय की प्रति यूनिट ऊर्जा के परिवर्तन की दर को संदर्भित करती है, और सामान्य तौर पर यह उस कार्य की मात्रा को दर्शाती है जो सिस्टम उत्पादन कर सकता है। लेकिन मनुष्य वास्तविकता को समझने की अपनी क्षमता में सीमित है। उदाहरण के लिए, त्वचा गर्मी महसूस करती है, लेकिन आंख अवरक्त विकिरण के फोटॉन को नहीं देखती है। चमकदार तीव्रता की इकाइयों के साथ एक ही समस्या: विकिरण वास्तव में जो शक्ति दिखाता है वह उस शक्ति से अलग है जिसे मानव आंख देख सकती है।

मानव आँख की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता

हम आपको याद दिलाते हैं कि नीचे दी गई चर्चा औसत संकेतकों पर केंद्रित होगी। सभी लोग अलग हैं। कुछ अलग-अलग रंगों (कलरब्लाइंड) को बिल्कुल नहीं समझते हैं। दूसरों के लिए, रंग की संस्कृति स्वीकृत वैज्ञानिक दृष्टिकोण से मेल नहीं खाती। उदाहरण के लिए, जापानी हरे और नीले रंग में अंतर नहीं करते हैं, और ब्रिटिश - नीला और नीला। इन भाषाओं में भिन्न-भिन्न रंगों को एक ही शब्द से निरूपित किया जाता है।

चमकदार तीव्रता की इकाई औसत मानव आंख की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता पर निर्भर करती है। अधिकतम दिन का प्रकाश 555 नैनोमीटर के तरंग दैर्ध्य वाले फोटॉन पर पड़ता है। इसका अर्थ है कि सूर्य के प्रकाश में व्यक्ति को हरा रंग सबसे अच्छा दिखाई देता है। नाइट विजन मैक्सिमम एक फोटॉन है जिसकी तरंग दैर्ध्य 507 नैनोमीटर है। इसलिए, चंद्रमा के नीचे, लोग नीली वस्तुओं को बेहतर देखते हैं। शाम के समय, सब कुछ प्रकाश व्यवस्था पर निर्भर करता है: यह जितना बेहतर होता है, उतना ही अधिक "हरा" अधिकतम रंग जो एक व्यक्ति मानता है वह बन जाता है।

मानव आँख की संरचना

लगभग हमेशा, जब दृष्टि की बात आती है, तो हम वही कहते हैं जो आंख देखती है। यह गलत कथन है, क्योंकि मस्तिष्क सबसे पहले मानता है। आँख केवल एक उपकरण है जो मुख्य कंप्यूटर को प्रकाश उत्पादन के बारे में जानकारी प्रसारित करता है। और, किसी भी उपकरण की तरह, संपूर्ण रंग धारणा प्रणाली की अपनी सीमाएं हैं।

मानव रेटिना में दो अलग-अलग प्रकार की कोशिकाएं होती हैं - शंकु और छड़। पूर्व दिन की दृष्टि के लिए जिम्मेदार हैं और रंगों को बेहतर समझते हैं। उत्तरार्द्ध रात्रि दृष्टि प्रदान करते हैं, लाठी के लिए धन्यवाद, एक व्यक्ति प्रकाश और छाया के बीच अंतर करता है। लेकिन वे रंगों को अच्छी तरह से नहीं समझते हैं। लाठी भी आंदोलन के प्रति अधिक संवेदनशील होती है। इसलिए, यदि कोई व्यक्ति चांदनी पार्क या जंगल से गुजरता है, तो वह शाखाओं के हर हिलने, हवा की हर सांस को देखता है।

इस अलगाव का विकासवादी कारण सरल है: हमारे पास एक सूर्य है। चंद्रमा परावर्तित प्रकाश से चमकता है, जिसका अर्थ है कि इसका स्पेक्ट्रम केंद्रीय प्रकाशमान के स्पेक्ट्रम से बहुत अलग नहीं है। इसलिए, दिन को दो भागों में बांटा गया है - प्रबुद्ध और अंधेरा। यदि लोग दो या तीन सितारों की प्रणाली में रहते हैं, तो हमारी दृष्टि में शायद अधिक घटक होंगे, जिनमें से प्रत्येक एक चमकदार के स्पेक्ट्रम के अनुकूल था।

मुझे कहना होगा, हमारे ग्रह पर ऐसे जीव हैं जिनकी दृष्टि मानव से अलग है। उदाहरण के लिए, रेगिस्तान में रहने वाले लोग अपनी आंखों से अवरक्त प्रकाश का पता लगाते हैं। कुछ मछलियाँ पराबैंगनी के पास देख सकती हैं, क्योंकि यह विकिरण पानी के स्तंभ में सबसे गहराई तक प्रवेश करता है। हमारी पालतू बिल्लियाँ और कुत्ते रंगों को अलग तरह से समझते हैं, और उनका स्पेक्ट्रम कम हो जाता है: वे काइरोस्कोरो के लिए बेहतर रूप से अनुकूलित होते हैं।

लेकिन लोग सभी अलग हैं, जैसा कि हमने ऊपर बताया। मानव जाति के कुछ प्रतिनिधि निकट अवरक्त प्रकाश देखते हैं। यह कहना नहीं है कि उन्हें थर्मल कैमरों की आवश्यकता नहीं होगी, लेकिन वे अन्य की तुलना में थोड़ा अधिक लाल रंगों को देखने में सक्षम हैं। दूसरों ने स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी भाग विकसित किया है। इस तरह के एक मामले का वर्णन किया गया है, उदाहरण के लिए, फिल्म "प्लैनेट का-पैक्स" में। नायक का दावा है कि वह किसी अन्य स्टार सिस्टम से आया है। जांच से पता चला कि उनमें अल्ट्रावायलेट रेडिएशन देखने की क्षमता थी।

क्या यह साबित करता है कि प्रोट एक एलियन है? नहीं। कुछ लोग इसे कर सकते हैं। इसके अलावा, निकट पराबैंगनी दृश्य स्पेक्ट्रम के निकट है। कोई आश्चर्य नहीं कि कुछ लोग थोड़ा अधिक लेते हैं। लेकिन सुपरमैन निश्चित रूप से पृथ्वी से नहीं है: इस तरह की दृष्टि को मानवीय दृष्टिकोण से समझाने के लिए एक्स-रे स्पेक्ट्रम दृश्य से बहुत दूर है।

चमकदार प्रवाह का निर्धारण करने के लिए निरपेक्ष और सापेक्ष इकाइयाँ

वर्णक्रमीय संवेदनशीलता से स्वतंत्र एक मात्रा, जो एक ज्ञात दिशा में प्रकाश के प्रवाह को इंगित करती है, "कैंडेला" कहलाती है। बिजली इकाई, पहले से ही अधिक "मानवीय" रवैये के साथ, उसी तरह उच्चारित की जाती है। अंतर केवल इन अवधारणाओं के गणितीय पदनाम में है: निरपेक्ष मान में एक सबस्क्रिप्ट "ई" होता है, जो मानव आंख के सापेक्ष होता है - "υ"। लेकिन यह मत भूलो कि इन श्रेणियों के आकार बहुत भिन्न होंगे। वास्तविक समस्याओं को हल करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

निरपेक्ष और सापेक्ष मूल्यों की गणना और तुलना

यह समझने के लिए कि प्रकाश की शक्ति किसमें मापी जाती है, "पूर्ण" और "मानव" मूल्यों की तुलना करना आवश्यक है। दाईं ओर विशुद्ध रूप से भौतिक अवधारणाएँ हैं। बाईं ओर वे मान हैं जिनमें वे मानव नेत्र प्रणाली से गुजरते समय मुड़ते हैं।

1. विकिरण की शक्ति प्रकाश की शक्ति बन जाती है। अवधारणाओं को कैंडेला में मापा जाता है।
2. ऊर्जा की चमक चमक में बदल जाती है। मान प्रति वर्ग मीटर कैंडेला में व्यक्त किए जाते हैं।

निश्चित रूप से पाठक ने यहां परिचित शब्द देखे। अपने जीवन में कई बार लोग कहते हैं: "बहुत उज्ज्वल सूरज, चलो छाया में चलते हैं" या "मॉनिटर को उज्जवल बनाओ, फिल्म बहुत उदास और अंधेरा है।" हमें उम्मीद है कि लेख थोड़ा स्पष्ट करेगा कि यह अवधारणा कहां से आई है, साथ ही साथ चमकदार तीव्रता की इकाई को क्या कहा जाता है।

"कैंडेला" की अवधारणा की विशेषताएं

हम ऊपर इस शब्द का उल्लेख पहले ही कर चुके हैं। हमने यह भी समझाया कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण की शक्ति से संबंधित भौतिकी की पूरी तरह से अलग अवधारणाओं को संदर्भित करने के लिए एक ही शब्द का उपयोग क्यों किया जाता है। तो, प्रकाश की तीव्रता के लिए माप की इकाई को कैंडेला कहा जाता है। लेकिन यह किसके बराबर है? एक कैंडेला एक स्रोत से ज्ञात दिशा में प्रकाश की तीव्रता है जो 5.4 * 10 14 की आवृत्ति के साथ सख्ती से मोनोक्रोमैटिक विकिरण उत्सर्जित करता है, और इस दिशा में स्रोत की ऊर्जा शक्ति 1/683 वाट प्रति इकाई ठोस कोण है। पाठक आसानी से आवृत्ति को तरंग दैर्ध्य में बदल सकता है, सूत्र बहुत आसान है। हम संकेत देंगे: परिणाम दृश्य क्षेत्र में है।

प्रकाश की तीव्रता के मापन की इकाई को एक कारण से "कैंडेला" कहा जाता है। अंग्रेजी जानने वालों को याद है कि मोमबत्ती मोमबत्ती है। पहले, मानव गतिविधि के कई क्षेत्रों को प्राकृतिक मापदंडों में मापा जाता था, उदाहरण के लिए, अश्वशक्ति, पारा के मिलीमीटर। तो यह आश्चर्य की बात नहीं है कि प्रकाश की तीव्रता के लिए माप की इकाई कैंडेला, एक मोमबत्ती है। केवल एक मोमबत्ती बहुत ही अजीब है: कड़ाई से निर्दिष्ट तरंग दैर्ध्य के साथ, और प्रति सेकंड एक विशिष्ट संख्या में फोटॉन का उत्पादन।

किसी भी उत्पादन कार्य को जल्दी और कुशलता से करने के लिए, विशेषज्ञ के कार्यस्थल की रोशनी को ठीक से व्यवस्थित किया जाना चाहिए। इसके लिए, कुछ फोटोमेट्रिक संकेतक वाले लैंप का चयन किया जाता है।

कार्यस्थल में प्रकाश विभिन्न भौतिक मात्राओं द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिनमें से मुख्य रोशनी है। इसके संकेतकों की गणना किसी विशेषज्ञ के कार्यस्थल के लिए की जाती है और संबंधित एसएनआईपी द्वारा विनियमित होते हैं।

रोशनी एक विशेषता है जिसे प्रति इकाई क्षेत्र में चमकदार प्रवाह के रूप में परिभाषित किया गया है।

चमकदार प्रवाह (एफ)

इस भौतिक पैरामीटर को स्रोत के दृश्य विकिरण की शक्ति या प्रकाश ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है जो ल्यूमिनेयर द्वारा प्रति यूनिट समय में उत्सर्जित होता है।

वहीं, प्रकाश ऊर्जा एक ऐसी ऊर्जा है जो सभी दिशाओं में फैलती है और दृश्य संवेदनाओं का कारण बनती है। एक ही विकिरण स्रोतों के लिए प्रत्येक व्यक्ति की अलग-अलग दृश्य संवेदनाएं होती हैं, इसलिए गणना के लिए औसत संकेतक लिए जाते हैं।

भौतिकी में, सूत्र का उपयोग गणना के लिए किया जाता है:

एफ \u003d डब्ल्यू / टी, जहां:

• W स्रोत द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा है, जिसे वाट में मापा जाता है,
• t सेकंड में डिवाइस के संचालन का समय है।

यह भी एक मूल्य है जो सभी दिशाओं में प्रकाश स्थिरता द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की मात्रा को दर्शाता है।

इस प्रकार, दूसरा गणना सूत्र इस तरह दिखता है:

= मैं डब्ल्यू, जहां:

• मैं - प्रकाश की तीव्रता, कैंडेला में मापा जाता है,
• w ठोस कोण है, जिसकी गणना स्टेरेडियन में की जाती है।

लुमेन

चमकदार प्रवाह के लिए माप की इकाई लुमेन है।

यह निर्धारित करने के लिए कि कौन सा स्रोत खरीदना अधिक लाभदायक है, हम पहले विचार करते हैं कि लुमेन क्या है।

लैटिन में लुमेन शब्द का अर्थ है प्रकाश।

एक लुमेन को चमकदार प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जाता है जो एक बिंदु स्रोत द्वारा उत्सर्जित होता है जिसमें 1 कैंडेला की चमकदार तीव्रता 1 स्टेरेडियन के ठोस कोण में होती है:

1 एलएम = 1 डब्ल्यू / 1 एस।

दूसरी ओर,माप लुमेन (एलएम) की इकाई के रूप में पाया जा सकता है:

1 एलएम \u003d 1 सीडी 1 एसआर।

यदि ठोस कोण 4π रेडियन है, और चमकदार तीव्रता 1 सीडी है, तो इस मामले में वे कुल चमकदार प्रवाह के बारे में बात करते हैं, जो कि 4π एलएम या 4 3.14 एलएम है।

यह गणना की गई थी कि सौर विकिरण के लिए यह संकेतक 8 एलएम से मेल खाता है, और तारों वाले आकाश के लिए - केवल 0.000000001 एलएम।

किसी भी कृत्रिम प्रकाश स्रोत के लिए, इस फोटोमेट्रिक पैरामीटर की गणना के लिए टेबल हैं।

प्रकाश इंजीनियरिंग में, व्युत्पन्न मात्राओं का उपयोग किया जाता है, जो अंतरराष्ट्रीय एसआई प्रणाली के मानक उपसर्गों का उपयोग करके बनाई जाती हैं, उदाहरण के लिए:

• 1 klm = 103 lm या 1 klm = 103 lm;
• 1 एमएलएम = 106 एलएम;
• 1 एसएलएम = 10-3 एलएम;
• 1 μlm = 10-6 एलएम।

मापन उपकरण

उद्योग में प्रकाशमितीय मात्राओं को मापने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है, जिन्हें गोलाकार फोटोमीटर और गोनियोफोटोमीटर कहा जाता है। वे आपको विभिन्न लैंपों से चमकदार प्रवाह और प्रकाश की तीव्रता दोनों को निर्धारित करने की अनुमति देते हैं।

फोटोमीटर दृश्य और वस्तुनिष्ठ होते हैं।

दृश्य उपकरणों के संचालन का सिद्धांत एक ही रंग से प्रकाशित दो तुलनात्मक सतहों की रोशनी की समान चमक को निर्धारित करने के लिए आंख की क्षमता पर आधारित है।

वर्तमान में, वस्तुनिष्ठ विद्युत फोटोमीटर लोकप्रिय हैं, जो न केवल दृश्य क्षेत्र में, बल्कि इसके बाहर भी प्रकाश मापदंडों को मापने की अनुमति देते हैं।

गोनियोफोटोमीटर चमकदार प्रवाह, चमकदार तीव्रता, साथ ही साथ अन्य फोटोमेट्रिक मात्राओं के संकेतक, जैसे चमक, रोशनी वितरण इत्यादि के परिमाण पर डेटा प्राप्त करने की अनुमति देते हैं।

सही कार्यस्थल प्रकाश व्यवस्था के आयोजन के लिए सिफारिशें

कार्यस्थलों को रोशन करते समय, दो प्रकार के स्रोतों का उपयोग किया जाता है: कृत्रिम और प्राकृतिक।

कृत्रिम विभिन्न प्रकार के लैंप वाले उपकरण हैं: फ्लोरोसेंट, गरमागरम, एलईडी, आदि।

प्रत्येक प्रकार के लैंप के लिए टेबल हैं जो इस लैंप द्वारा उत्सर्जित लुमेन की संख्या दर्शाती हैं।

यह मान उत्पाद की पैकेजिंग पर इंगित किया गया है, इसलिए खरीदते समय, निर्माता द्वारा बॉक्स पर दी गई जानकारी द्वारा निर्देशित एक प्रकाश बल्ब का चयन करना सुनिश्चित करें। ल्यूमिनेयर की पैकेजिंग कुल चमकदार प्रवाह को इंगित करती है, जिसमें विसरित प्रकाश शामिल है।

ध्यान!दीपक खरीदते समय, यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि यह संकेतक इसकी चमक को पूरी तरह से प्रतिबिंबित नहीं करता है, क्योंकि इसे डिवाइस में रखे रिफ्लेक्टर, लेंस और दर्पण की एक प्रणाली के उपयोग के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है।

बिजली के लैंप का चयन

प्रकाश बल्ब खरीदने से पहले, आपको पहले यह चुनना होगा कि आपको कार्यस्थल की सही रोशनी बनाने के लिए कौन से फिक्स्चर की आवश्यकता है। यदि कमरा आयताकार है, तो लुमेन की आवश्यक संख्या की गणना निम्नानुसार की जाती है: आपको वस्तु के रोशनी मानदंड (एसएनआईपी के अनुसार निर्धारित), के क्षेत्र के संकेतकों को गुणा करने की आवश्यकता है कमरे की छत की ऊंचाई के आधार पर कमरा और गुणांक।

हमारी दुनिया की सबसे दिलचस्प और विवादास्पद घटना में से एक प्रकाश है। भौतिकी के लिए, यह कई गणनाओं के मूलभूत मापदंडों में से एक है। प्रकाश की मदद से, वैज्ञानिक हमारे ब्रह्मांड के अस्तित्व का सुराग खोजने की उम्मीद करते हैं, साथ ही मानवता के लिए नए अवसर भी खोलते हैं। रोजमर्रा की जिंदगी में, प्रकाश का भी बहुत महत्व है, खासकर विभिन्न कमरों में उच्च गुणवत्ता वाली रोशनी बनाते समय।

प्रकाश के महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक इसकी ताकत है, जो इस घटना की शक्ति की विशेषता है। यह प्रकाश की ताकत और इस पैरामीटर की गणना है जिसके लिए यह लेख समर्पित होगा।

अवधारणा के बारे में सामान्य जानकारी

भौतिकी में, चमकदार तीव्रता (Iv) का अर्थ है एक विशिष्ट ठोस कोण के भीतर निर्धारित चमकदार प्रवाह की शक्ति। इस अवधारणा से यह निष्कर्ष निकलता है कि इस पैरामीटर का मतलब अंतरिक्ष में उपलब्ध सभी प्रकाश नहीं है, बल्कि इसका केवल वह हिस्सा है जो एक निश्चित दिशा में विकिरण करता है।

उपलब्ध विकिरण स्रोत के आधार पर, यह पैरामीटर बढ़ेगा या घटेगा। इसके परिवर्तन सीधे ठोस कोण के मान से प्रभावित होंगे।

टिप्पणी! कुछ स्थितियों में, किसी भी कोण के लिए प्रकाश की तीव्रता समान होगी। यह उन स्थितियों में संभव है जहां प्रकाश विकिरण का स्रोत अंतरिक्ष की एक समान रोशनी पैदा करता है।

यह पैरामीटर प्रकाश की भौतिक संपत्ति को दर्शाता है, जो इसे चमक जैसे माप से अलग बनाता है, जो व्यक्तिपरक संवेदनाओं को दर्शाता है। इसके अलावा, भौतिकी में प्रकाश की शक्ति को शक्ति माना जाता है। अधिक सटीक होने के लिए, इसे शक्ति की एक इकाई के रूप में अनुमानित किया जाता है। वहीं, यहां की शक्ति अपनी सामान्य अवधारणा से अलग है। यहां, शक्ति न केवल उस ऊर्जा पर निर्भर करती है जो प्रकाश स्थापना उत्सर्जित करती है, बल्कि तरंग दैर्ध्य जैसी चीज पर भी निर्भर करती है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रकाश विकिरण के प्रति लोगों की संवेदनशीलता सीधे तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करती है। यह निर्भरता वर्णक्रमीय चमकदार दक्षता के एक कार्य में परिलक्षित होती है। इस मामले में, चमकदार तीव्रता स्वयं चमकदार दक्षता पर निर्भर मात्रा है। 550 नैनोमीटर (हरा) के तरंग दैर्ध्य पर, यह पैरामीटर अपना अधिकतम मान लेगा। नतीजतन, मानव आंख विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश प्रवाह के प्रति कमोबेश संवेदनशील होगी।
इस सूचक के लिए माप की इकाई कैंडेला (सीडी) है।

टिप्पणी! एक मोमबत्ती से आने वाले विकिरण की शक्ति लगभग एक मोमबत्ती के बराबर होगी। पहले गणना सूत्र के लिए उपयोग किया जाने वाला अंतर्राष्ट्रीय कैंडलस्टिक 1.005 सीडी था।

एक मोमबत्ती की चमक

दुर्लभ मामलों में, माप की एक पुरानी इकाई का उपयोग किया जाता है - अंतर्राष्ट्रीय मोमबत्ती। लेकिन आधुनिक दुनिया में, इस मात्रा के लिए माप की इकाई, कैंडेला, लगभग हर जगह पहले से ही उपयोग की जाती है।

फोटोमेट्रिक पैरामीटर आरेख

IV सबसे महत्वपूर्ण फोटोमेट्रिक पैरामीटर है। इस मान के अलावा, सबसे महत्वपूर्ण फोटोमेट्रिक मापदंडों में चमक, साथ ही रोशनी शामिल है। विभिन्न प्रकार के कमरों में प्रकाश व्यवस्था बनाते समय इन सभी चार मूल्यों का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। उनके बिना, प्रत्येक व्यक्तिगत स्थिति के लिए आवश्यक रोशनी के स्तर का अनुमान लगाना असंभव है।

चार सबसे महत्वपूर्ण प्रकाश विशेषताएँ

इस भौतिक घटना को समझने में आसानी के लिए, एक आरेख पर विचार करना आवश्यक है जो एक विमान को दर्शाता है जो प्रकाश के प्रसार को दर्शाता है।

प्रकाश की तीव्रता के लिए चार्ट

आरेख से पता चलता है कि Iv विकिरण स्रोत की दिशा पर निर्भर करता है। इसका मतलब है कि एक एलईडी बल्ब के लिए, जिसके लिए अधिकतम विकिरण की दिशा 0 ° के रूप में ली जाएगी, फिर 180 ° की दिशा में हमें जिस मान की आवश्यकता होती है, उसे मापने पर 0 ° की दिशा की तुलना में एक छोटा मान प्राप्त होगा।
जैसा कि आप देख सकते हैं, आरेख में, दो स्रोतों (पीले और लाल) द्वारा प्रचारित विकिरण एक समान क्षेत्र को कवर करेगा। इस मामले में, मोमबत्ती की रोशनी के अनुरूप, पीला विकिरण बिखरा हुआ होगा। इसकी शक्ति लगभग 100 सीडी के बराबर होगी। इसके अलावा, इस मान का मान सभी दिशाओं में समान होगा। वहीं, रेड डायरेक्शनल रहेगा। 0° स्थिति में, इसका अधिकतम मान 225 cd होगा। इस मामले में, 0° से विचलन के मामले में यह मान घट जाएगा।

एसआई पैरामीटर संकेतन

चूँकि Iv एक भौतिक राशि है, इसलिए इसकी गणना की जा सकती है। इसके लिए एक विशेष सूत्र का उपयोग किया जाता है। लेकिन सूत्र तक पहुँचने से पहले यह समझना आवश्यक है कि SI प्रणाली में वांछित मान कैसे लिखा जाता है। इस प्रणाली में, हमारे मान को J के रूप में प्रदर्शित किया जाएगा (कभी-कभी इसे I के रूप में दर्शाया जाता है), जिसकी इकाई candela (cd) होगी। माप की इकाई दर्शाती है कि Iv 1/600,000 m2 के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र पर एक पूर्ण रेडिएटर द्वारा उत्सर्जित होता है। दिए गए अनुभाग के लंबवत दिशा में निर्देशित किया जाएगा। इस मामले में, उत्सर्जक का तापमान उस स्तर के करीब होगा, जिस पर 101325 Pa के दबाव पर, प्लैटिनम का जमना देखा जाएगा।

टिप्पणी! कैंडेला के माध्यम से, आप बाकी फोटोमेट्रिक इकाइयों को निर्धारित कर सकते हैं।

चूंकि अंतरिक्ष में प्रकाश प्रवाह असमान रूप से वितरित किया जाता है, इसलिए इस तरह की अवधारणा को एक ठोस कोण के रूप में पेश करना आवश्यक है। यह आमतौर पर प्रतीक  द्वारा निरूपित किया जाता है।
जब आयाम सूत्र लागू किया जाता है तो गणना के लिए प्रकाश की तीव्रता का उपयोग किया जाता है।इस मामले में, यह मान सूत्रों के माध्यम से चमकदार प्रवाह से संबंधित है। ऐसी स्थिति में, चमकदार फ्लक्स, Iv और ठोस कोण का गुणनफल होगा, जिससे विकिरण फैलेगा।
चमकदार प्रवाह (Фv) चमकदार तीव्रता और ठोस कोण का उत्पाद है जिसमें प्रवाह फैलता है। = मैं ।

चमकदार प्रवाह सूत्र

इस सूत्र से यह पता चलता है कि Fv एक कैंडेला में Iv की उपस्थिति में एक विशिष्ट ठोस कोण (एक स्टेरेडियन) के भीतर प्रचारित आंतरिक प्रवाह है।

टिप्पणी! स्टेरेडियन एक ठोस कोण होता है जो एक गोले की सतह पर एक खंड को काटता है जो इस गोले की त्रिज्या के वर्ग के बराबर होता है।

इस मामले में, प्रकाश विकिरण के माध्यम से IV और शक्ति को जोड़ा जा सकता है। आखिरकार, Fv को एक ऐसे मूल्य के रूप में भी समझा जाता है जो प्रकाश विकिरण के उत्सर्जन की शक्ति को दर्शाता है जब इसे औसत मानव आंख द्वारा माना जाता है, जिसमें एक निश्चित आवृत्ति के विकिरण के प्रति संवेदनशीलता होती है। नतीजतन, निम्नलिखित समीकरण उपरोक्त सूत्र से प्राप्त किया जा सकता है:

प्रकाश की तीव्रता का सूत्र

यह एल ई डी के उदाहरण में स्पष्ट रूप से देखा जाता है। प्रकाश विकिरण के ऐसे स्रोतों में, इसकी शक्ति आमतौर पर खपत की गई शक्ति के बराबर होती है। नतीजतन, बिजली की खपत जितनी अधिक होगी, विकिरण स्तर उतना ही अधिक होगा।
जैसा कि आप देख सकते हैं, हमें जिस मूल्य की आवश्यकता है उसकी गणना करने का सूत्र इतना जटिल नहीं है।

अतिरिक्त गणना विकल्प

चूंकि वास्तविक स्रोत से अंतरिक्ष में आने वाले विकिरण का वितरण असमान होगा, इसलिए v अब स्रोत की संपूर्ण विशेषता के रूप में कार्य करने में सक्षम नहीं होगा। लेकिन केवल उस स्थिति के अपवाद के साथ जब, एक ही समय में, विभिन्न दिशाओं में उत्सर्जित विकिरण का वितरण निर्धारित नहीं किया जाएगा।
भौतिकी में वितरण v को चिह्नित करने के लिए, अंतरिक्ष की विभिन्न दिशाओं के लिए प्रकाश प्रवाह के विकिरण के स्थानिक घनत्व जैसी अवधारणा का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, Iv के लिए, पहले से ही परिचित सूत्र का उपयोग करना आवश्यक है, लेकिन थोड़े पूरक रूप में:

गणना करने का दूसरा सूत्र

यह सूत्र आपको विभिन्न दिशाओं में वांछित मूल्य का अनुमान लगाने की अनुमति देगा।

निष्कर्ष

प्रकाश की शक्ति न केवल भौतिकी में, बल्कि अधिक सांसारिक, रोजमर्रा के क्षणों में भी महत्वपूर्ण स्थान रखती है। यह पैरामीटर प्रकाश व्यवस्था के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिसके बिना हमारे परिचित दुनिया का अस्तित्व असंभव है। इसी समय, इस मूल्य का उपयोग न केवल अधिक अनुकूल तकनीकी विशेषताओं वाले नए प्रकाश उपकरणों के विकास में किया जाता है, बल्कि बैकलाइट सिस्टम के संगठन से संबंधित कुछ गणनाओं में भी किया जाता है।

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चमकदार प्रवाह को किसमें मापा जाता है, इसका सवाल प्रकाश उपकरणों के उपयोगकर्ताओं के लिए तभी मायने रखता है जब लैंप के प्रकार दिखाई देते हैं, जिसकी चमक वाट में मापी गई बिजली की खपत के बराबर नहीं होती है।

आइए जानें कि चमक की अवधारणा रोशनी की अवधारणा से कैसे जुड़ी है, साथ ही आप पूरे कमरे में प्रकाश के प्रवाह के वितरण की कल्पना कैसे कर सकते हैं और सही प्रकाश उपकरण चुन सकते हैं।

चमकदार प्रवाह क्या है?

प्रकाश का प्रवाह मानव आंख को दिखाई देने वाले प्रकाश विकिरण की शक्ति है; एक सतह (चमकदार या परावर्तक) द्वारा उत्सर्जित प्रकाश ऊर्जा। प्रकाश प्रवाह की ऊर्जा लुमेन-सेकंड में मापी जाती है और 1 सेकंड में उत्सर्जित या कथित 1 लुमेन के प्रवाह से मेल खाती है। यह आंकड़ा पूरे डिवाइस की ध्यान केंद्रित करने की दक्षता को ध्यान में रखते हुए कुल प्रवाह का वर्णन करता है। इस अनुमान में बिखरा हुआ, बेकार प्रकाश भी शामिल है, इसलिए विभिन्न डिजाइनों के स्रोतों में समान संख्या में लुमेन पाए जा सकते हैं।

प्रकाश मूल्य और ऊर्जा मूल्य के बीच अंतर करना आवश्यक है - उत्तरार्द्ध प्रकाश की विशेषता है, इसकी संपत्ति की परवाह किए बिना दृश्य संवेदनाओं का कारण बनता है। प्रत्येक फोटोमेट्रिक प्रकाश मात्रा में एक एनालॉग होता है जिसे ऊर्जा या शक्ति की इकाइयों में मात्राबद्ध किया जा सकता है। प्रकाश ऊर्जा के लिए, ऐसा एनालॉग विकिरण ऊर्जा (उज्ज्वल ऊर्जा) है, जिसे जूल में मापा जाता है।

चमकदार प्रवाह इकाई

1 लुमेन 1 स्टेरेडियन के ठोस कोण के भीतर 1 कैंडेला की चमकदार तीव्रता वाले स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश है। एक 100-वाट तापदीप्त प्रकाश बल्ब लगभग 1,000 लुमेन प्रकाश उत्पन्न करता है। प्रकाश स्रोत जितना तेज होता है, उतना ही अधिक लुमेन उत्सर्जित होता है।

लुमेन के अलावा, माप की अन्य इकाइयाँ हैं जो आपको प्रकाश को चिह्नित करने की अनुमति देती हैं। स्थानिक और सतह प्रवाह घनत्व को मापना संभव है - इस तरह हम प्रकाश और रोशनी की ताकत का पता लगाते हैं। प्रकाश की तीव्रता को कैंडेला में मापा जाता है, रोशनी को लक्स में मापा जाता है। लेकिन उपभोक्ता के लिए यह पता लगाना अधिक महत्वपूर्ण है कि बिक्री में प्रकाश बल्बों और अन्य प्रकाश जुड़नार की चमक किन इकाइयों में इंगित की गई है। कुछ निर्माता प्रति वाट लुमेन की संख्या की रिपोर्ट करते हैं। इस प्रकार चमकदार दक्षता (प्रकाश उत्पादन) को मापा जाता है: एक दीपक कितना प्रकाश देता है, 1 वाट खर्च करता है।

सूत्रों को परिभाषित करना

चूंकि कोई भी प्रकाश स्रोत इसे असमान रूप से उत्सर्जित करता है, लुमेन की संख्या प्रकाश स्थिरता को पूरी तरह से चित्रित नहीं करती है। आप कैंडेला में प्रकाश की तीव्रता की गणना इसके प्रवाह को लुमेन में व्यक्त करके, ठोस कोण से, स्टेरेडियन में मापा जा सकता है। इस सूत्र का उपयोग करते हुए, स्रोत से आने वाली किरणों की समग्रता को ध्यान में रखना संभव होगा, जब वे एक काल्पनिक क्षेत्र की सतह को पार करते हुए उस पर एक वृत्त बनाते हैं।

लेकिन सवाल यह उठता है कि व्यवहार में हमें कितनी कैंडेला मिलती है; केवल चमकदार तीव्रता पैरामीटर द्वारा उपयुक्त एलईडी या फ्लैशलाइट ढूंढना असंभव है, आपको स्कैटरिंग कोण के अनुपात को भी ध्यान में रखना होगा, जो डिवाइस के डिज़ाइन पर निर्भर करता है। सभी दिशाओं में समान रूप से चमकने वाले लैंप का चयन करते समय, यह समझना महत्वपूर्ण है कि क्या वे खरीदार के लक्ष्यों के लिए उपयुक्त हैं।

यदि पहले विभिन्न कमरों में प्रकाश बल्बों को वाट की संख्या के आधार पर चुना जाता था, तो एलईडी लैंप खरीदने से पहले, आपको लुमेन में उनकी कुल चमक की गणना करनी होगी, और फिर इस आंकड़े को कमरे के क्षेत्र से विभाजित करना होगा। इस प्रकार रोशनी की गणना की जाती है, जिसे लक्स में मापा जाता है: 1 लक्स 1 लुमेन प्रति 1 वर्ग मीटर है। विभिन्न प्रयोजनों के लिए कमरों के लिए प्रकाश व्यवस्था के मानक हैं।

चमकदार प्रवाह माप

बाजार में उत्पादों को जारी करने से पहले, निर्माता प्रयोगशाला में प्रकाश उपकरण की विशेषताओं की परिभाषा और माप बनाता है। घर पर, विशेष उपकरणों के बिना, ऐसा करना अवास्तविक है। लेकिन आप एक कॉम्पैक्ट लाइट मीटर का उपयोग करके उपरोक्त सूत्रों का उपयोग करके निर्माता द्वारा इंगित संख्याओं की जांच कर सकते हैं।

प्रकाश के मापदंडों को सटीक रूप से मापने में कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि यह प्रसार के सभी संभावित दिशाओं में आता है। इसलिए, प्रयोगशालाएं एक आंतरिक सतह के साथ गोले का उपयोग करती हैं जिसमें उच्च परावर्तन होता है - गोलाकार फोटोमीटर; उनका उपयोग कैमरों की गतिशील रेंज को मापने के लिए भी किया जाता है, अर्थात। उनके मैट्रिक्स की प्रकाश संवेदनशीलता।

रोजमर्रा की जिंदगी में, कमरे की रोशनी और धड़कन गुणांक जैसे महत्वपूर्ण प्रकाश मानकों को मापने के लिए यह अधिक समझ में आता है। उच्च तरंग और मंद प्रकाश के कारण लोगों की आंखों पर बहुत अधिक दबाव पड़ता है, जिससे थकान अधिक तेजी से होती है।

प्रकाश प्रवाह का स्पंदन गुणांक एक संकेतक है जो इसकी असमानता की डिग्री को दर्शाता है। इन गुणांकों के अनुमेय स्तरों को SanPiN द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

हमेशा नंगी आंखों से देखना संभव नहीं है कि प्रकाश बल्ब टिमटिमा रहा है। फिर भी, धड़कन गुणांक की थोड़ी सी भी अधिकता किसी व्यक्ति के केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है, और प्रदर्शन को भी कम करती है। प्रकाश जो असमान रूप से स्पंदित हो सकता है, सभी स्क्रीन से उत्सर्जित होता है: कंप्यूटर और लैपटॉप मॉनिटर, टैबलेट और मोबाइल फोन डिस्प्ले और एक टीवी स्क्रीन। स्पंदन को लक्समीटर-पल्समीटर से मापा जाता है।

एक कैंडेला क्या है?

प्रकाश स्रोत की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता कैंडेला है, जो वजन और माप पर सामान्य सम्मेलन द्वारा अपनाई गई इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई) की 7 इकाइयों में शामिल है। प्रारंभ में, 1 कैंडेला मानक के रूप में लिए गए 1 मोमबत्ती के विकिरण के बराबर था। इसलिए माप की इस इकाई का नाम। अब यह एक विशेष सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है।

कैंडेला प्रकाश की तीव्रता है, जिसे विशेष रूप से एक निश्चित दिशा में मापा जाता है। एक ठोस कोण द्वारा उल्लिखित गोले के हिस्से पर किरणों का प्रसार हमें इस कोण के चमकदार प्रवाह के अनुपात के बराबर मूल्य की गणना करने की अनुमति देता है। लुमेन के विपरीत, इस मान का उपयोग किरणों की तीव्रता को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह बेकार, बिखरी हुई रोशनी को ध्यान में नहीं रखता है।

एक टॉर्च और एक सीलिंग लैंप में प्रकाश का एक अलग शंकु होगा, क्योंकि किरणें अलग-अलग कोणों पर गिरती हैं। कैंडेलस (अधिक सटीक रूप से, मिलीकैंडेलस) का उपयोग दिशात्मक चमक के साथ स्रोतों की चमकदार तीव्रता को इंगित करने के लिए किया जाता है: संकेतक एलईडी, फ्लैशलाइट।

लुमेन और लक्स

लुमेन में प्रकाश प्रवाह की मात्रा मापी जाती है, यह इसके स्रोत की विशेषता है। किसी भी सतह (परावर्तित या अवशोषित) तक पहुंचने वाली किरणों की संख्या पहले से ही स्रोत और इस सतह के बीच की दूरी पर निर्भर करेगी।

रोशनी का स्तर एक विशेष उपकरण - एक लक्समीटर के साथ लक्स (एलएक्स) में मापा जाता है। सबसे सरल लक्समीटर में एक सेलेनियम फोटोकेल होता है जो प्रकाश को विद्युत प्रवाह ऊर्जा में परिवर्तित करता है, और एक सूचक माइक्रोमीटर जो इस धारा को मापता है।

सेलेनियम फोटोकेल की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता मानव आंख की संवेदनशीलता से भिन्न होती है, इसलिए विभिन्न स्थितियों में सुधार कारकों का उपयोग करना आवश्यक है। सबसे सरल प्रकाश मीटर एक प्रकार की रोशनी को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जैसे कि दिन के उजाले। गुणांक के उपयोग के बिना, त्रुटि 10% से अधिक हो सकती है।

उच्च श्रेणी के लक्समीटर हल्के फिल्टर, विशेष गोलाकार या बेलनाकार नलिका (स्थानिक रोशनी को मापने के लिए), चमक को मापने के लिए जुड़नार और डिवाइस की संवेदनशीलता की जांच के लिए सुसज्जित हैं। उनकी त्रुटि का स्तर लगभग 1% है।

परिसर की खराब रोशनी मायोपिया के विकास में योगदान करती है, प्रदर्शन पर बुरा प्रभाव डालती है, थकान का कारण बनती है और मूड में कमी होती है।

SanPiN के अनुसार कंप्यूटर टेबल की सतह की न्यूनतम रोशनी 400 लक्स है। स्कूल डेस्क में कम से कम 500 लक्स की रोशनी होनी चाहिए।

लुमेन और वाट

समान प्रकाश उत्पादन वाले ऊर्जा-बचत लैंप गरमागरम लैंप की तुलना में 5-6 गुना कम विद्युत ऊर्जा की खपत करते हैं। एलईडी - 10-12 गुना कम। प्रकाश प्रवाह की शक्ति अब वाटों की संख्या पर निर्भर नहीं करती है। लेकिन निर्माता हमेशा वाट का संकेत देते हैं, क्योंकि इस तरह के भार के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए कारतूसों में बहुत शक्तिशाली प्रकाश बल्बों के उपयोग से बिजली के उपकरणों या शॉर्ट सर्किट को नुकसान होता है।

यदि आप प्रकाश उत्पादन के आरोही क्रम में सबसे सामान्य प्रकार के प्रकाश बल्बों को व्यवस्थित करते हैं, तो आप निम्न सूची प्राप्त कर सकते हैं:

1. गरमागरम दीपक - 10 लुमेन / वाट।
2. हलोजन - 20 लुमेन / वाट।
3. पारा - 60 लुमेन/वाट।
4. ऊर्जा की बचत - 65 लुमेन/वाट।
5. कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप - 80 लुमेन/वाट।
6. मेटल हैलाइड - 90 लुमेन / वाट।
7. प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) - 120 लुमेन / वाट।

लेकिन ज्यादातर लोग लाइट बल्ब खरीदते समय निर्माता द्वारा बताए गए वाट की संख्या को देखने के आदी होते हैं। प्रति वर्ग मीटर कितने वाट की गणना करने के लिए, आपको सबसे पहले यह तय करना होगा कि कमरे में प्रकाश कितना उज्ज्वल होना चाहिए। 20 वाट तापदीप्त लैंप प्रति 1 वर्ग मीटर - ऐसी प्रकाश व्यवस्था कार्यस्थल या रहने वाले कमरे के लिए उपयुक्त है; एक बेडरूम के लिए, 10-12 वाट प्रति 1 वर्ग मीटर पर्याप्त होगा। ऊर्जा-बचत लैंप खरीदते समय, इन आंकड़ों को 5 से विभाजित किया जाता है। छत की ऊंचाई को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है: यदि यह 3 मीटर से अधिक है, तो वाट की कुल संख्या 1.5 से गुणा की जानी चाहिए।