流明与烛光
(ㄧ)流明是什么单位??
流明是光通量(功率)的单位。
光源所消耗的能源的速率称为通量,通量有两种:
(1)辐射通量--光源所消耗能源的总功率。(包含产生可见光及热
能等)常以<>为单位。100瓦特(W)的光源所指的是每秒消
耗100焦耳的能量。
(2)光通量--光源用於产生可见光时所消耗能源的功率。例如:灯
泡的光通量只占辐射通量的约十分之ㄧ。一个100瓦特(W)的灯泡
其中10(W)用於产生可见光。但是光通量却不以瓦特(W)而以流明
(lm)为单位。
1流明(lm) = 光源使用 1/683 瓦特的功率(每秒消耗1/683焦耳)产生
波长5.55*10-5 cm的黄绿色单色光。(因为此种光最容易引起视觉
神经的反应,所以用这种光来定义,其他色光则需换算)
(二)什么是烛光?
烛光是光源发光强度的单位。
发光强度(E) = 光通量(F) / 单位立体角(Ω)
光源所发出光的强弱,除了和消耗於产生可见光的功率(光通量)
有关,也和发光的角度有关。相同流明的光源,如果发光角度不
同,则发光角度越小,发光强度就越强。
ㄧ个光源如果向四周发光,则总共的立体角为4π,因为水平面
总共角度为2π(360度),垂直方向总共角度为2π(360度)。
(三)一流明等於多少烛光?
这个问题应该没有答案,因为这两个单位是不同的物理量,所以
不能换算。随著光源发光角度的不同,会有不同答案。
因为:<>
所以:<>
如果是点光源,光向四周发光,则:<< 烛光 =流明/4π >>
如果光源只向平面上半部发光,则:<< 烛光 =流明/3π >>
所以流明和烛光之间的换算还要看光源发光的角度来决定。
(四)所以流明、瓦特及烛光之间是不能相互换算的。因为:
<>是<>的单位,用於计算光源消耗於产生可见光
的功率。
<>是<>的单位,用於计算光源消耗能量的总功率。
不同的光源,发光原理不同,辐射通量中光通量的比率也不同。
<>是<>的单位,除了和光通量成正比,也和发
光立体角度成反比。