Световой поток – это физическая величина, которая характеризует общее количество световой энергии, излучаемой источником света в единицу времени. В Международной системе единиц (СИ) световой поток измеряется в люменах (лм).
Люмен
Одним из основных понятий в фотометрии (раздел физики, изучающий световые излучения и их восприятие человеческим глазом) является люмен. Люмен описывает поток света, выраженный в видимом для человеческого глаза спектре.
Определение люмена до 19 мая 2019 года
До 19 мая 2019 года люмен определялся как световой поток, создаваемый источником света, который излучает одну канделу интенсивности света на телесный угол в один стерадиан. Кандела, единица измерения светящегося интенсивного источника, обозначает силу света, излучаемую в определенном направлении, а стерадиан — это единица измерения солидного угла в трехмерном пространстве.
Определение люмена после 20 мая 2019 года
С 20 мая 2019 года люмен получил новое определение, которое было внесено в результате ревизии Международной системы единиц (СИ). Согласно новому определению, люмен определяется путем фиксации световой эффективности монохроматического излучения частотой 540×10^12 Гц (что соответствует зеленому свету с длиной волны 555 нм) на уровне 683 лм/Вт.
Таким образом, новое определение делает связь между энергией излучения и его световым потоком более явной. Это зеленый свет, который наиболее эффективно воспринимается человеческим глазом, а также наиболее часто используется в расчетах фотометрии. В качестве такового, люмен теперь обеспечивает еще более точное измерение общего светового потока.
В целом, изменение в определении люмена является частью общего стремления сделать единицы измерения более универсальными и основанными на постоянных физических величинах. Это помогает обеспечить точность и согласованность в научных исследованиях и промышленных приложениях по всему миру.
Применение люмена
Люмен используется для измерения общего количества видимого света, излучаемого источником света, будь то лампа, светодиод (LED) или другой световой источник. Важно отметить, что люмен не учитывает распределение света в пространстве и не отражает, насколько свет может быть ярким или интенсивным в определенной точке.
Например, светильник с мощностью 1000 люмен может выглядеть менее ярким, чем светильник с мощностью 500 люмен, если первый равномерно распределяет свет по большой площади, в то время как второй фокусирует свет на малой площади.
Отношение люмена к ваттам
Традиционно при выборе ламп потребители ориентировались на мощность в ваттах. Однако ватт — это единица измерения электрической мощности, используемой лампой, а не количество света, которое она производит. Поэтому в светотехнике используется понятие светового потока в люменах.
При переходе от традиционных ламп накаливания к более энергоэффективным светодиодным и люминесцентным лампам сравнение мощности в ваттах становится еще менее полезным, так как эти типы ламп значительно более эффективно преобразуют электроэнергию в световой поток. В результате, для оценки яркости световых источников стало гораздо важнее использовать люмены, а не ватты.
Важность измерения светового потока
Определение светового потока позволяет нам понять, как эффективно различные световые источники преобразуют электрическую энергию в видимый свет. Это особенно важно при выборе энергоэффективного освещения для дома или офиса.
Понимание светового потока и способности его измерения в люменах имеют большое значение во многих областях, включая архитектурное освещение, автомобильные фары, освещение на рабочем месте и другие. Все эти области требуют определенного количества света для эффективной работы или комфорта, и именно люмен позволяет производителям и потребителям удовлетворить эти требования.
Световой поток тесно связан с другими фотометрическими величинами, такими как освещенность (измеряется в люксах) и светимость (измеряется в канделах). Освещенность описывает количество света, падающего на поверхность, и это световой поток на единицу площади. Светимость — это количество света, излучаемого источником света в определенном направлении.
Современные технологии измерения светового потока
Для измерения светового потока используются специализированные приборы, такие как интегральные сферы и фотометры. Они могут измерять световой поток в люменах и преобразовывать его в другие фотометрические единицы, а также анализировать спектральное распределение света. Это позволяет исследователям и инженерам точно анализировать и контролировать световые источники.
Люмен, как единица измерения светового потока, играет ключевую роль в нашем понимании и управлении светом. Это основной инструмент, позволяющий научным исследованиям и индустрии освещения развиваться и совершенствоваться, удовлетворяя потребности общества в энергоэффективном и качественном освещении.