کاندال و شدت نور چیست ؟

کاندال و شدت نور چیست ؟

واحد شدت نور کاندلا می باشد. شدت نور  همان نیروی تابیده شده  از سمت یک  منبع  نور در جهت معینی است  که  به وسیله ی تابع روشنائی  بدست می آید.

تعریف کاندلا :

یک کاندلا  همان  شدت نور داده شده در  مسیر خاص از یک چشمه نور تک  رنگ  میباشد که بسامد آن 540 ترا هرتز است و در آن راستا شدت شعاعی 1/638 وات بر استرادیان  میباشد. معمولا  شدت درخشندگی  یا مقدار نور در یک جهت خاص  را با کاندلا  تعیین میکنند.

به طور مثال یک شمع معمولی با تقریب بسیار زیاد یک کاندلا شدت نور دارد و شدت نوری یک لامپ 40 وات ، تقریبا  برابر 35 شمع است.

منحنی تابع بازده نوری یا  حساسیت چشم یا تابع درخشندگی :

یک منحنی یا تابع می باشد که در طول موجهای مختلف  میانگین حساسیت چشم انسان‌ها به نور را  تعیین می‌کند.

باید  در نظر داشت که این منحنی  خیلی دقیق نمی باشد، اما  نشان دهنده  خوبی از حساسیت چشم انسان میباشد.

این تابع یک تابع استاندارد میباشد که  سی‌آی‌ئی  آن را معرفی کرده و از آن برای تبدیل انرژی تابشی به انرژی نورانی میتوان  استفاده نمود.

استرادیان (sr)

در سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها  واحد زاویهٔ فضایی استرادیان میباشد. استرادیان در فضای سه‌ بعدی  برای شرح گسترهٔ دوبعدی زاویه‌ها  کاربرد دارد، همان طور  که برای توصیف زاویه‌ها در صفحه‌های دوبعدی  از رادیان استفاده می شود.

لومن (lm)   چیست؟

واحد اندازه گیری شار نوری  لومن (lm)) میباشد. در واقع میزان  نوری  که از یک چشمه نقطه ای به شدن یک کاندلا داخل مخروطی به زاویه راس یک استرادیان  ساطع میشود لومن نام دارد.

کل نور خارج شده از یک منبع نور در هر ثانیه (کل نور دریافت شده توسط یک جسم در هر ثانیه) یک لومن یا یک واحد توان نوری (Luminous Flux) نام دارد که آن را با فی (Φ) نمایش می دهیم.

کاربرد لومن در کجاست؟

وقتی برای تعویض لامپی که سوخته  به  مغازه الکتریکی  رجوع میکنیم و از فروشنده مغازه تقاضا میکنیم یک لامپ نو به ما بدهد.

نکته ی قابل توجه این است که اگر خریدار اطلاعاتی در مورد روشنایی نداشته باشد قطعا با هزینه زیاد ، لامپی را  میخریم که یا  کیفیت خوبی ندارد و یا شدت نور لامپ  برای مکان  مناسب نباشد.

در اینجا دانستن مواردی در این باره به ما کمک زیادی می کند. شار نوری جزو  ویژگی های  یک لامپ است و در کاتالوگ لامپ  قابل مشاهده است.

هر قدر لامپ حاوی  لومن بیشتری باشد یعنی شامل  روشنایی بیشتری است.  به طور  مثال به  شار نوری لامپهای زیر توجه کنید.

لامپ  7 وات LED مارک AEG    630 لومن

لامپ 15 وات کم مصرف یا مهتابی    800 لومن

لامپ خیابانی 100 وات سدیم فشار بالا     9580 لومن

لامپ 1500 وات متال هالید استادیوم     165،000 لومن

لامپ 100 وات معمولی حبابی

1250 لومن

لوکس چیست؟

میزان نور تابیده شده به  سطح یا  میزان روشنایی سطح  است. واحد آن با lx  است. و از تقسیم میزان Lumen به سطح   به لوکس می رسیم.

فرق لوکس  با  Candela این است که به فاصله و مساحت ربط دارد. هر میزان  فاصله منبع نور از سطح  زیادتر شود میزان Lux  کم می شود.

چون روشنایی کل یا  Lumen در سطح سیع تری پراکنده می‌شود. اما Candela  ارتباطی با فاصله  ندارد ، زیرا زاویه استرادیان  در مخرج کسر است که تعریف آن ثابت است. همانگونه  که گفتیم تعریف استرادیان مساحت مورد هدف قرار گرفته منبع نور بر روی یک دایره به شعاع یک متر  میباشد.

چنانچه  فاصله سطح مورد توجه از منبع نور 1 متر  شد  مقدار Candela و Lux  یکسان می‌شود  زیرا مساحت زیر کسر Lux  برابر مقدار استرادیان  می شود.

برای  اندازه گیری مقدار لومن  چه باید کرد؟

این محاسبه یک کار تخصصی است و به وسیله دستگاه های خاص نورسنج  اندازه گیری و محاسبه می شود. در  کل  مقدار شار نور خروجی که برای ما قابل  مشاهده است  بدین شکل  میباشد که شدت نور ناشی از منبع در یک سطح کوچک در فاصله یک متری را اندازه گیری  کنیم و بعد در مساحت ان سطح ضرب  کنیم و بر روی سطح بسته کل انتگرال می گیریم.

برای نمونه   یک شمع سر میز غذا  تقریبا  12 لومن   و یک لامپ 60 وات حدودا 855 لومن  نور ساطع میکند.

شدت روشنایی یا لوکس:  (lux)

شار نوری بر واحد سطح  یا  یکای شدت روشنائی در واحد  SI  لوکس میباشد.

هر لوکس معادل یک لومن بر متر مربع  میباشد.

لوکس به صورت مقیاسی برای سنجش شدت نوری  است که بوسیله چشم انسان قابل درک و رویت است.

هر طول موج  در لوکس یک ضریب وزنی دارد که طبق تابع درخشندگی تعیین می شود.

شدت روشنائی (لوکس) مورد نیاز در بعضی از محل های آشنا:

سطح خیابان 30 لوکس

اتاق نشیمن100 لوکس

اتاق کار 300  لوکس

تفاوت شارژ نوری با شدت نور یا کاندلا چیست ؟

شدت نور را نباید با دیگر یکاهای نورسنجی مانند شار نوری که برای توان کل دریافت‌شده از همهٔ جهت‌ها بکار می‌رود اشتباه گرفت.

به بیان دیگر شدت نور عبارت است از شار نوری منتشرشده در یک زاویه و جهت معین از فضا. بر همین اساس، اگر دو لامپ مشابه،

شار نوری یکسانی تولید کنند اما زاویهٔ رفلکتور (منعکس‌کننده) در آن‌ها متفاوت باشد، آن‌که زاویهٔ رفلکتور کوچکتری دارد شدت نور بیشتری تولید می‌کند زیرا شار نوری آن در زاویهٔ محدودتری متمرکز می‌شود.

نحوه اندازه گیری شدت نور

میزان کاندلا را با منحنی توزیع شدت نور (Luminous Intensity Distribution Curve)  یا LDC اندازه گیری می کنند.