Кандела что это такое


Кандела - это... Что такое Кандела?

Канде́ла (от лат. candela — свеча) — единица силы света, одна из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ). Определена как «сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683  Вт/ср»[1]. Принята в качестве единицы СИ в 1979 г. XVI Генеральной конференцией по мерам и весам. Международное обозначение — cd, русское — кд[2].

Из определения следует, что значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения для частоты 540·1012 Гц равно 683 лм/Вт = 683 кд.ср/ Вт точно.

Выбранная частота соответствует длине волны 555,016 нм в воздухе при стандартных условиях[3] и находится вблизи максимума чувствительности человеческого глаза, располагающегося на длине волны 555 нм. Если излучение имеет другую длину волны, то для достижения той же силы света требуется бо́льшая энергетическая сила света.

Детальное рассмотрение

Все световые величины являются редуцированными фотометрическими величинами. Это означает, что они образуются из соответствующей энергетической фотометрической величины при помощи функции, представляющей собой зависимость спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения от длины волны. Эту функцию обычно представляют в виде , где  — функция, нормированная так, что в максимуме она равна единице, а  — максимальное значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения. Иногда называют также фотометрическим эквивалентом излучения.

Расчёт световой величины соответствующей энергетической величине производится с помощью формулы:

где  — спектральная плотность величины определяемая как отношение величины приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между и к ширине этого интервала:

Можно отметить, что под здесь понимается поток той части излучения, у которого длина волны меньше текущего значения .

Функция определена опытным путём и задана в табличном виде[4]. Её значения от выбора используемых световых единиц никак не зависят.

В противоположность сказанному о значение целиком определяется выбором основной световой единицы. Поэтому для установления связи между световыми и энергетическими величинами в системе СИ требуется определить значение , соответствующее принятой в СИ единице силы света канделе. При строгом подходе к определению необходимо учитывать, что спектральная точка 540·1012 Гц, о которой идёт речь в определении канделы, не совпадает с положением максимума функции .

Световая эффективность излучения с частотой 540·1012 Гц

В общем случае сила света связана с силой излучения соотношением:

где  — спектральная плотность силы излучения, равная .

Для монохроматического излучения с длиной волны формула, связывающая силу света с силой излучения , упрощается, приобретая вид:

или, после перехода от длин волн к частотам,

Из последнего соотношения для ν0=540·1012 Гц следует:

Учитывая определение канделы, отсюда получаем:

или, что то же самое

Произведение представляет собой значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения для частоты 540·1012 Гц. Как следует из способа получения, данная величина равна 683 кд.ср/Вт=683 лм/Вт точно.

Максимальная световая эффективность

Для определения следует учесть, что как сказано выше, частоте 540·1012 Гц соответствует длина волны ≈555,016 нм. Поэтому из последнего равенства следует:

Нормированная функция задана в табличном виде с интервалом 1 нм, она имеет максимум, равный единице, на длине волны 555 нм. Интерполяция её значений для длины волны 555,016 нм даёт величину 0.999997[3]. Используя это значение, получаем:

На практике c достаточной для всех случаях точностью используется округлённое значение

Таким образом, связь между произвольной световой величиной и соответствующей ей энергетической величиной в системе СИ выражается общей формулой:

История и перспективы

Лампа Хефнера — эталон «свечи Хефнера»
  • В 1893 г. в Германии, а затем в Австрии, Швейцарии и в скандинавских странах в качестве единицы силы света была принята «свеча Хефнера»[5], предложенная в 1884 г. Ф. Хефнер-Альтенеком. Эталоном при этом служила фитильная лампа специальной конструкции. В качестве горючего в ней использовался амилацетат.
  • В 1896 г. Международным электротехническим конгрессом была принята «десятичная свеча», равная 1,12 свечи Хефнера.
  • В 1909 г. десятичная свеча была заменена «международной свечой», равной 1,11 свечи Хефнера. Международная свеча воспроизводилась не с помощью фитильной лампы, а при помощи специальных ламп накаливания.
  • В 1948 г. состоялось решение о принятии новой единицы — канделы. Кандела базировалась на использовании светового эталона, обладающего свойствами, близкими к свойствам абсолютно чёрного тела (Планковского излучателя). Излучателем света в эталоне служила трубка, изготовленная из плавленой окиси тория и окружённая со всех сторон платиной, находящейся при температуре отвердевания (2046,6 К). Кандела определялась как сила света, излучаемого в направлении нормали с 1/60 см2 излучающей поверхности указанного эталона. Введённая таким образом кандела была в 1,005 раз меньше, чем международная свеча[6]. Она использовалась в качестве единицы силы света вплоть до 1979 г.
  • В 1979 г. XVI Генеральная конференция по мерам и весам приняла действующее определение канделы.
  • В 2011 г. XXIV Генеральная конференция по мерам и весам приняла резолюцию[7], в которой, в частности, предложено в будущей ревизии Международной системы единиц принять новое определение канделы. Предполагаемое новое определение, квалифицируемое в резолюции, как полностью эквивалентное существующему, сформулировано следующим образом. «Кандела, символ cd, является единицей силы света в данном направлении; её величина определена путём установления численного значения световой эффективности монохроматического излучения с частотой 540·1012 Гц в точности равным 683, если оно выражено единицей СИ м−2·кг−1·с3·кд·ср, или кд·ср·Вт−1, которая равна лм·Вт−1».

Примеры

Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе, поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.

Сила света различных источников

Световые величины

Сведения об основных световых фотометрических величинах приведены в таблице.

Световые фотометрические величины СИ

Здесь  — площадь элемента поверхности источника,  — площадь элемента поверхности приёмника,  — угол между нормалью к элементу поверхности источника и направлением наблюдения.

См. также

  • Люмен — единица измерения светового потока

Примечания

dic.academic.ru

Люмен, люкс, кандела, ватт, мощность светового потока. Как в этом разобраться? | День сурка

Люмен, люкс, кандела, Ватт, мощность, световой поток, сила света. Не всегда легко разобраться, что означают эти значения. Мы поможем вам с этим, ниже вы найдете статью, в которой простым языком написано в каких случаях все эти значения взаимосвязаны.

Люмен (лм, lm) — единица измерения светового потока в СИ. Где СИ - система единиц физических величин, (фр. Le Syst?me International d'Unit?s, SI).

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд ? ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4? люменам.

Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминисцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм. Световой поток Солнца равен 3,63·10 в 28 степени лм.

Люмен - полный световой поток от источника. Однако, это измерение обычно не принимает во внимание сосредотачивающую эффективность отражателя или линзы и поэтому не является прямым параметром оценки яркости или полезной производительности луча фонаря. У широкого светового луча может быть тот же самый показатель люмен, как и у узкосфокусированного. Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный бесполезный свет.

Люкс (лк, lx) — единица измерения освещённости в системе СИ.

Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 кв м при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 люмен .

100 люменов собрали и спроецировали на 1-метровую квадратную область. Освещенность области составит 100 люкс. Те же самые 100 люменов, направленные на 10 квадратных метров, дадут освещенность 10 люкс.

Кандела (кд, cd) — одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·10 в 12 степени Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср. Стерадиа?н (русское обозначение: ср, международное: sr) — единица измерения телесных углов.

Выбранная частота соответствует зелёному цвету. Человеческий глаз обладает наибольшей чувствительностью в этой области спектра. Если излучение имеет другую частоту, то для достижения той же силы света требуется бо'льшая энергетическая интенсивность.

Ранее кандела определялась как сила света, излучаемого чёрным телом перпендикулярно поверхности площадью 1/60 кв см при температуре плавления платины (2042,5 К). В современном определении коэффициент 1/683 выбран таким образом, чтобы новое определение соответствовало старому.

Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе (лат. candela — свеча), поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.

 Источник Мощность, Вт Примерная сила света, кд
Свеча 1
Современная (2016 г) лампа накаливания 100 100
Обычный светодиод 0,015 5 мкд
Сверхъяркий светодиод 1 25
Сверхъяркий светодиод с коллиматором 1 1500
Современная (2016 г) люминесцентная лампа 20 100

Black Diamond – фирма-законодатель мирового профессионального альпинистского и скалолазного снаряжения. Бренд выпускает высококачественные налобные и подвесные фонари, которые можно использовать даже на глубине одного метра под водой в течение получаса. BD предлагает туристические осветительные приборы с показателями светового потока до 200 люмен при сравнительно небольшом весе. Многие фонари наделены несколькими режимами освещения для удобства работы на альпинистском маршруте и в быту. Яркие, легкие, аккуратные и практичные, фонари БлекДиамонд не подведут даже в самой экстремальной ситуации.

Световой поток фонарей (лм)

big LED-high, big LED-med, big LED-low, 5 MM - High, 5 MM - medium, 5 MM - low

 Фонарь Black Diamond (BD) Световой поток, (лм)
Icon 200
Spot new 200
Cosmo new 90
Wiz new 30
Ion 80
Ember Power Light 150
Orbit Lantern 105
Voyager Lantern 140
 Фонарь Petzl Световой поток (лм)
Tikka XP 180
MYO XP 140

Все фонари Black Diamond

www.densurka.ru

Что такое кандела в освещении

В этой статье мы рассмотрим, что такое кандела в освещении.

Что значит слово «кандела»? В русском языке – это транслитерация латинского слова candela – переводится как свеча. Термин из осветительной техники, который используется для обозначения единицы силы света осветительного устройства.

В международной системе единиц измерения СИ (SI), кандела – сила света источника излучения, отдающего в заданном направлении поток света, имеющий частоту 540 × 1012 Гц и мощность 1/683 Вт/ср (ватт/стерадиан). Обозначают – кириллицей кд или латиницей cd.

Физически это количество излучения с поверхности платины, переходящей из жидкости в твердое состояние, т. е. застывающей и имеющей площадь 1/600 000 кв. м. или 60 кв. см.

По системе СИ в СССР действовал ГОСТ 8.417-81, устанавливающий единицы физических величин – основные и дополнительные, кратные и дольные, правила их написания и применения в обозначениях и т. п. В нем среди единиц, производных от семи основных, есть дополнительные световые:

  • яркость – количество света, излучаемого единицей площади тела, измеряют в кд/м2 или канделах на квадратный метр;
  • световой поток – в люменах или Лм;
  • мощность света, как потока электромагнитного излучения – в ваттах (Вт);
  • освещенность – количество света, попавшего на единицу площади – в люксах (или Лк);
  • светимость – количество света, излучаемого с единицы площади – в люменах на кв. м или Лм/м2.

Яркость светодиода важна при оценке его опасности для прямого воздействия на органы зрения человека. Освещенность, например, рабочего места позволяет оценить результат работы светильника. Светимость дает возможность сравнить энергоэффективность двух источников света, а световой поток помогает решить какой светильник нужно покупать.

Примеры светодиодов, у которых яркость измеряется в канделах

Устройства, яркость которых выражается в канделах, как единицах измерения:

Одной из особенностей маркировки выводных цилиндрических круглых светодиодов диаметром 8, 10 мм и более является то, что яркость свечения введена элементом в обозначение светодиода. Например, 10 R W WC 40Kd 4500K 3,4 V 20 – светодиод 10 мм, элемент обозначения 40Kd означает, что яркость свечения светодиода в канделах составляет 40 Kd.

svetomaniya.ru

Канделла - это... Что такое Канделла?

Канде́ла (обозначение: кд, cd) — одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср.

Выбранная частота соответствует зелёному цвету. Человеческий глаз обладает наибольшей чувствительностью в этой области спектра. Если излучение имеет другую частоту, то для достижения той же силы света требуется бо́льшая энергетическая интенсивность.

Ранее кандела определялась как сила света, излучаемого чёрным телом перпендикулярно поверхности площадью 1/60 см² при температуре плавления платины (2042,5 К). В современном определении коэффициент 1/683 выбран таким образом, чтобы новое определение соответствовало старому.

История

  • 1909 год введена единица силы света «международная Свеча». Равна силе света точечного источника в таком направлении, в котором он испускает световой поток в 1 люмен, равномерно распределённый в телесном угле 1 стерадиан. 1 международная Свеча равна 1,005 кд. Использовалась с 1921 года (в СССР с 1925 года) по 1948 год.
  • 1948 год новая Свеча заменила международную Свечу.
  • 1967 год вместо «новая Свеча» введено современное название Кандела.[1]

Примеры

Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе (лат. candela — свеча), поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.

Сила света типовых источников:

Источник Мощность, Вт Примерная сила света, кд
Свеча 1
Современная (2006 г.) лампа накаливания 100 100
Обычный светодиод 0,015 5 мкд
Сверхъяркий светодиод 1 25
Сверхъяркий светодиод с коллиматором 1 1500
Современная (2006 г.) люминесцентная лампа 20 100
Солнце 3,9 · 1026 3 · 1027

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные величина название обозначение величина название обозначение 101 кд 10−1 кд 102 кд 10−2 кд 103 кд 10−3 кд 106 кд 10−6 кд 109 кд 10−9 кд 1012 кд 10−12 кд 1015 кд 10−15 кд 1018 кд 10−18 кд 1021 кд 10−21 кд 1024 кд 10−24 кд
декакандела дакд dacdдецикандела дкд dcd
гектокандела гкд hcdсантикандела скд ccd
килокандела ккд kcdмилликандела мкд mcd
мегакандела Мкд Mcdмикрокандела мккд µcd
гигакандела Гкд Gcdнанокандела нкд ncd
теракандела Ткд Tcdпикокандела пкд pcd
петакандела Пкд Pcdфемтокандела фкд fcd
эксакандела Экд Ecdаттокандела акд acd
зеттакандела Зкд Zcdзептокандела зкд zcd
йоттакандела Икд Ycdйоктокандела икд ycd
     применять не рекомендуется

См. также

  • Люмен — единица измерения светового потока

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

КАНДЕ́ЛА

КАНДЕ́ЛА (от лат. candela – све­ча) (кд, cd), еди­ни­ца си­лы све­та, од­на из осн. еди­ниц СИ. Рав­на си­ле све­та, ис­пус­кае­мо­го в дан­ном на­прав­ле­нии ис­точ­ни­ком мо­но­хро­ма­тич. из­лу­че­ния час­то­той 540·1012 Гц, энер­ге­тич. си­ла све­та ко­то­ро­го в этом на­прав­ле­нии рав­на 1/683 Вт/ср. Та­кое оп­ре­де­ле­ние К. бы­ло ус­та­нов­ле­но в 1979 16-й Ге­не­раль­ной кон­фе­рен­ци­ей по ме­рам и ве­сам. Час­то­та 540·1012 Гц со­от­вет­ст­ву­ет зе­лё­но­му цве­ту; в этой облас­ти спек­тра че­ло­ве­че­ский глаз об­ла­да­ет наи­боль­шей чув­ст­ви­тель­но­стью. Ра­нее К. оп­ре­де­ля­лась как си­ла све­та, из­лу­чае­мо­го аб­со­лют­но чёр­ным те­лом пер­пен­ди­ку­ляр­но по­верх­но­сти пло­ща­дью 1/60 см2 при темп-ре плав­ле­ния пла­ти­ны (2042,5 К). Ко­эф. 1/683 вы­бран та­ким об­ра­зом, что­бы но­вое оп­ре­де­ле­ние чис­лен­но со­от­вет­ст­во­ва­ло ста­ро­му.

Си­ла све­та в 1 кд при­мер­но рав­на си­ле све­та, из­лу­чае­мой све­чой (от­сю­да назв.). Ус­та­рев­шее назв. К. – све­ча.

bigenc.ru


Смотрите также

Календарь

ПНВТСРЧТПТСБВС
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      

Мы в Соцсетях

 

vklog square facebook 512 twitter icon Livejournal icon
square linkedin 512 20150213095025Одноклассники Blogger.svg rfgoogle