Flux luminos

În fotometrie, fluxul luminos sau puterea luminoasă este o cantitate fotometrică care măsoară puterea percepută a luminii . Sensibilitatea ochiului uman variază de fapt în funcție de lungimile de undă ale luminii emise. Fluxul luminos diferă de fluxul radiant , care este în schimb măsurarea puterii totale a radiației electromagnetice emise.

Fluxul luminos este definit ca produsul dintre puterea emisă de o sursă de lumină punctuală și coeficientul de vizibilitate

{\overline {y}}(\lambda )

{\ displaystyle {\ overline {y}} (\ lambda)}

\ overline {y} (\ lambda)

unde λ este lungimea de undă și coeficientul este adimensional.

Fluxul luminos este adesea folosit ca o măsură obiectivă a puterii utile emise de o sursă de lumină și este de obicei notat pe ambalajul becurilor . Valoarea fluxului luminos este utilă atunci când se compară eficiența luminoasă a lămpilor cu incandescență și fluorescente.

Fluxul luminos nu este folosit pentru a compara luminozitatea, deoarece aceasta este o percepție subiectivă care variază în funcție de distanța de la sursa de lumină.

Unitate de măsură

În sistemul internațional , unitatea de măsură a fluxului luminos este lumenul (lm). Un lumen este definit ca fluxul luminos de lumină produs de o sursă de lumină care emite o lumânare de intensitate luminoasă pe un unghi solid al unui steradian:

\mathrm {lm} =\mathrm {cd} \cdot \mathrm {sr}

{\ displaystyle \ mathrm {lm} = \ mathrm {cd} \ cdot \ mathrm {sr}}

{\ mathrm {lm}} = {\ mathrm {cd}} \ cdot {\ mathrm {sr}}

În această unitate de măsură, debitul poate fi calculat ca:

F=683{,}002\ \mathrm {lm/W} \cdot \int _{0}^{\infty }{\overline {y}}(\lambda )J(\lambda )d\lambda

{\ displaystyle F = 683 {,} 002 \ \ mathrm {lm / W} \ cdot \ int _ {0} ^ {\ infty} {\ overline {y}} (\ lambda) J (\ lambda) d \ lambda }

F = 683 {,} 002 \ {\ mathrm {lm / W}} \ cdot \ int _ {0} ^ {\ infty} \ overline {y} (\ lambda) J (\ lambda) d \ lambda

unde este

F este fluxul luminos măsurat în lumeni ;

J ( λ ) este distribuția spectrală a puterii radiației emise (putere pe unitate de lungime de undă), în wați pe metru;

{\overline {y}}(\lambda )

{\ displaystyle {\ overline {y}} (\ lambda)}

\ overline {y} (\ lambda)

(denumit și V ( λ ) este coeficientul de vizibilitate luminoasă (care este adimensional);

λ este lungimea de undă, în metri.

În alte sisteme de unități, fluxul luminos poate avea unități de măsură ale unei puteri.

Unități de măsură anglo-saxone

Unitatea de măsură a fluxului luminos este puterea sferică a lumânării :

1\ \mathrm {SCP} =1\ \mathrm {cd} \cdot 4\pi \ \mathrm {sr} \simeq 12{,}566\ \mathrm {lm}

{\ displaystyle 1 \ \ mathrm {SCP} = 1 \ \ mathrm {cd} \ cdot 4 \ pi \ \ mathrm {sr} \ simeq 12 {,} 566 \ \ mathrm {lm}}

1 \ {\ mathrm {SCP}} = 1 \ {\ mathrm {cd}} \ cdot 4 \ pi \ {\ mathrm {sr}} \ simeq 12 {,} 566 \ {\ mathrm {lm}}

Tabel de comparație de la flux luminos la wați


Lumen (flux luminos)			Lămpi Strălucire			Lămpi Halogen	Lămpi Fluorescent cu consum redus			Lămpi LED
Minim	Maxim	In medie	Minim	Maxim	In medie	In medie	Minim	Maxim	In medie	Minim	Maxim	In medie
200 lumeni	300 lumeni	250 lumeni	30 wați	30 wați	30 wați	20 wați	6 wați	7 wați	7 wați	4 wați	4 wați	4 wați
400 lumeni	500 lumeni	450 lumeni	40 wați	40 wați	40 wați	35 wați	8 wați	8 wați	8 wați	5 wați	5 wați	5 wați
600 lumeni	800 lumeni	700 lumeni	60 wați	60 wați	60 wați	50 wați	10 wați	10 wați	10 wați	8 wați	8 wați	8 wați
900 lumeni	1.000 lumeni	950 lumeni	80 wați	80 wați	80 wați	70 wați	20 wați	20 wați	20 wați	10 wați	12 wați	11 wați
1.200 lumeni	2.000 de lumeni	1.600 lumeni	150 wați	250 wați	200 wați	120 wați	25 wați	33 wați	29 wați	14 wați	20 wați	17 wați
3.000 de lumeni	4.000 de lumeni	3.500 lumeni	350 wați	400 wați	375 wați	300 wați	75 wați	75 wați	75 wați	25 wați	30 wați	28 wați
5.000 lumeni	6.000 de lumeni	5.500 lumeni	500 wați	600 wați	550 wați	400 wați	100 wați	100 wați	100 wați	40 wați	50 wați	45 wați
Durată			1 an			1-3 ani	6-10 ani			15-25 de ani
% Economie de energie			0%			35%	75%			90-95%

Coeficientul de vizibilitate

Sensibilitatea ochiului uman la diferite lungimi de undă (culoare). Axa orizontală este în nanometri.

Fluxul luminos ia în considerare sensibilitatea ochiului uman prin ponderarea puterii emise pentru fiecare lungime de undă prin funcția de eficacitate luminoasă spectrală , care reprezintă răspunsul ochiului la diferite lungimi de undă. Fluxul luminos este o sumă ponderată a puterii tuturor lungimilor de undă din banda de radiații vizibile. Lumina din afara benzii vizibile nu contribuie. Raportul dintre fluxul luminos total și fluxul radiant se numește eficiență luminoasă .

Coeficientul de vizibilitate luminoasă a fost obținut statistic ca valoarea așteptată sau medie la un anumit număr de subiecți testați. După cum sa menționat, variază în funcție de lungimea de undă dintre zonele violet și roșu și este maximă în corespondență cu lumina galben-verde. Curba de vizibilitate are o formă îngustă de clopot.

Dacă o sursă de lumină, considerată asemănătoare punctului, emite un watt de putere la lungimea de undă a vizibilității maxime (555 nanometri), fluxul luminos este egal cu 683 lumeni. Pentru celelalte lungimi de undă, înmulțiți cu valoarea coeficientului de vizibilitate, adică greutatea curbei ${\overline {y}}(\lambda )$ ${\ displaystyle {\ overline {y}} (\ lambda)}$ $\ overline {y} (\ lambda)$ . Din fluxul luminos derivă celelalte mărimi fotometrice , cum ar fi iluminarea , strălucirea și intensitatea luminoasă .

Cantitatea de energie poate fi luată în considerare în funcție de doi factori: factorul luminos monocromatic sau heterocromatic. Prima detectează o singură culoare în timp ce a doua detectează un set de mai multe radiații cu valori de intensitate diferite.

Elemente conexe

linkuri externe

Calcularea și afișarea fotometrice Filed 11 iunie 2008 în Internet Archive . - Applet Java grafic pentru Lux / Lumen / Candela
( RO ) IUPAC Gold Book, „flux luminos” , pe goldbook.iupac.org .

Portalul de fizică

Portal de inginerie