نوشته‌ها

لوکس متر دیجیتال

معرفی واحدهای مورد استفاده در روشنایی و نورپردازی

معرفی واحدهای مورد استفاده در مهندسی روشنایی و نورپردازی:

در این مبحث و مباحث زیر گروه ، به معرفی و مقایسه واحد های روشنایی در سیستم بین المللی SI می پردازیم.ان شاء الله اگر مجالی باشد ، در آینده ای نزدیک مقالاتی نیز در حوزه واحدهای غیرمعمول نورپردازی و روشنایی همچون واحدهای ایمپریال نیز منتشر خواهیم کرد.

اهمیت واحدهای روشنایی در چیست؟

احتمالا اولین سوالی که در ذهن ایجاد می شود ، اهمیت واحد های روشنایی است.همانطور که می دانید ، برای هر کمیت فیزیکی ، مقداری به عنوان واحد در نظر گرفته می شود ، تا به واسطه آن بتوان به تحلیل بهتر آن کمیت پرداخت.نور نیز از این قائده مستثنی نیست.ما برای اندازه گیری ،مقایسه و تحلیل روشنایی یک محیط ، یا انجام فعالیت های مهندسی روشنایی و طراحی نورپردازی در یک محیط ، نیازمند این واحد ها هستیم.ما نیاز داریم برای بررسی سطح روشنایی یک محیط ، یا اندازه گیری بازده یک منبع نوری ،از واحدهایی استفاده کنیم ، که متناسب با این خواسته ها نیاز ما را برآورده نمایند.

واحدهای SI چه واحد هایی هستند؟

در سطح دنیا ، متناسب با ملیت ، اقوام و سلایق مختلف ، واحدهای مختلفی برای روشنایی و نورپردازی وجود دارند ، به عنوان مثال در ایران برای طول از واحد گز و در انگلستان از واحد فوت استفاده می شود.از همین رو در سراسر دنیا ، واحدهایی بین المللی به نام SI ایجاد شده اند ، که بر پایه متر ، کیلوگرم و ثانیه بنا شده اند. واحدهای روشنایی نورپردازی و روشنایی در این معیار شامل لومن ، لوکس ، کاندلا(شمع) و یک سری واحدهای مرتبط با این ها می شوند.

لوکس متر دیجیتال

معرفی واحدهای مورد استفاده در روشنایی و نورپردازی(کندلا)

معرفی واحدهای مورد استفاده در مهندسی روشنایی و نورپردازی(کندلا):

همانطور که در مبحث قبل در مورد واحدهای روشنایی در مبنای SI گفته بودیم،یکی از واحد های روشنایی در این مبنا ، واحد کندلا است.کندلا یا شمع ، به صورت قراردادی ، مقدار نوری است که از یک شمع با ماده اسپرماستی با وزن یک ششم پوند است.البته در سالهای بعد معیارهای دقیق تری برای این واحد مشخص گردید ، همچون “مقدار نور ساطع شده در حالت عمود از جسم سیاهی به مساحت یک ششصد هزارم متر مربع در دمای انجماد پلاتینیوم تحت فشار 101325 نیوتن بر متر مربع”.

کندلا ، بیان کننده میزان شدت نور:

یکی از مسائل مهم در مهندسی روشنایی بررسی شدت روشنایی یک منبع نور است.در نهایت برای یک بیننده مقدار شدت روشنایی بسیار مهم تر است تا مقدار نور تولید شده از منبع.مثلا شخصی که در حال مطالعه کتاب است ، مهم ترین تاثیر روشنایی برای او ، شدت نور بر روی صفحات کتاب و در نتیجه وضوح خطوط و نوشتار کتاب است.لذا تعریف واحدهایی برای شدت نور اجتناب ناپذیر به نظر می رسند.

باید بگوییم که در حالت عمومی دو واحد لوکس و کندلا برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند.لیکن اهمیت کندلا در این است که کندلا شدت نور را رها از قید فاصله به ما نشان می دهد.لذا ما می توانیم بر اساس کندلا ، شدت نور را در هر فاصله ای به راحتی محاسبه نماییم.

ارتباط واحد کندلا با واحد پایه لومن:

همانطور که قبلا گفته بودیم ، لومن مقدار پایه برای روشنایی یک منبع نور است.کندلا میزان شدت نور در یک نقطه خاص بر روی یک کره به شعاع یک متر به مرکز منبع نور است.لذا برای یک منبع نور نقطه ای با پخش نور ثابت در تمام زوایا با مقدار نور یک لومن ، این مقدار برابر با 1/4π کندلا است.به عبارت دیگر مقدار کندلای میانگین از یک منبع نور ، برابر با مقدار نور ساطع شده از آن بر مبنای لومن ، تقسیم بر 4π است.از آن سمت ،مقدار لومن ناشی از یک منبع نور ، برابر است با انتگرال شدت نور (کندلا) بر روی یک قطاع کوچک از کره ضرب در مساحت آن قطاع بر روی سطح کره ای به شعاع یک متر به مرکز منبع نور.

ارتباط واحد کندلا با واحد لوکس:

برای به دست آوردن مقدار لوکس ناشی از یک منبع نور در یک نقطه از فضا ، کافی است خطی مستقیم از آن نقطه به سمت منبع نور رسم نماییم.سپس مقدار شدت نور (کندلا) را در محل تقاطع آن خط با کره ای به شعاع یک متر به مرکز منبع نور به دست بیاوریم.با تقسیم این مقدار بر مجذور فاصله نقطه ابتدایی از منبع نور ، مقدار لوکس در آن نقطه به دست می آید.همچنین با انجام عکس این عمل (تقسیم مقدار لوکس در آن نقطه از فضا بر مجذور فاصله آن نقطه از منبع نور) ، می توانیم مقدار کندلا برای آن زاویه فضایی را به دست بیاوریم.