Işık nedir, nasıl oluşur? Işık akısı, lümen, kandela, ışık – aydınlanma şiddeti, lux, luxmetre gibi ışıkla ilgili merak edilen birçok soruya yanıt vermeye çalıştık.
Işık Nedir? Nasıl Meydana Gelir?
Işık, ışık parçacıkları olarak da adlandırılan fotonlardan oluşur. Dalgalar halinde hareket ederler ve enerji impulslarını iletirler. Enerji dönüştürüldüğünde ışık oluşur. Görünür ışık yayıldığında buna lüminesans da denir. İnsan gözünün bir ışığı ne kadar parlak ve renkli algılayabildiği, radyasyonun dalga boyuna ve radyasyonun retinaya çarpma şiddetine bağlıdır. Kısa dalga boylarına ultraviyole, daha uzun dalgalara kızılötesi denir.
Işık akısı (lümen) nedir?
Işık akısı lümen cinsinden ölçülür (kısaltma lm). Birim lümen, bir ışık kaynağının ışık akısı için uluslararası olarak standartlaştırılmış bir ölçü birimidir. Bir radyasyon kaynağı tarafından her yöne ne kadar ışık yayıldığını gösterir, böylece toplam ışık çıkışını ölçer. Bir armatürün lümenleri bu nedenle parlaklığı hakkında bilgi sağlar. Aynı armatür tipleri, watt değerlerine göre karşılaştırılabilir.
Bununla birlikte, farklı lambalar farklı miktarlarda ışık üretir ve bu nedenle watt ile karşılaştırılamaz. Farklı lambaların yüksek yoğunluğunu karşılaştırmak için ışık akısı kullanılmalıdır.
Lümen değeri parlaklık hissini hesaba katmaz. Parlaklık algısı ayrıca ışın açısı ve armatür tasarımından da etkilenir. Ayrıca aydınlatıcının renk sıcaklığı ve ortamın durumu da parlaklığın algılanmasında rol oynar.
Tipik ışık akısı değerlerine iki örnek:
– 15 W elektrik gücüne sahip akkor lamba: ışık akısı = 90 lm
– Kompakt floresan lamba/enerji tasarruflu lamba: 15 W elektrik gücü ile: ışık akısı = 900 lm
Işık etkinliği (η) nedir?
Işık etkinliği, bir ışık kaynağının ne kadar verimli olduğunu gösteren bir ölçüdür. Lümenlerin güce veya watt’a oranıdır, bu nedenle Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) watt başına lümen (lm/W) olarak ölçülür. Değer ne kadar yüksek olursa, ışık kaynağı o kadar verimli olur.
Işık şiddeti nedir (kandela tanımı)?
Işık şiddeti, belirli bir yönde yayılan ışığın radyasyonunu tanımlayan fotometrik bir değerdir. Bir optik sinyalleme cihazının radyasyon davranışı sadece ışık kaynağı tarafından değil, aynı zamanda kubbelerin tasarımı tarafından da belirlendiğinden, ışık şiddeti, optik sinyalleme cihazlarının sinyalleme etkisini karakterize etmek için en uygun olanıdır.
Işık şiddeti fotometrik büyüklüklerden biridir. Işık akısını bir ışık kaynağının huzme açısıyla ilişkilendirir. Bu nedenle ışık şiddeti, ışığın ne kadar yoğun olduğunu veya yayılan ışığın yoğunluğunu gösterir.
Işık şiddetini ölçmek için kullanılan ölçü birimi nedir? Kandela (cd), ışık şiddetinin metrik birimidir. Örnek olarak, bir mumun ışık şiddeti yaklaşık olarak bir kandeladır.
Işık şiddeti nasıl ölçülür? Örnek
Işık şiddeti, farklı lambaları karşılaştırmak için önemli bir değerdir. Aynı ışık akısına sahip lambalar, huzme açılarından dolayı tamamen farklı ışık şiddetlerine sahip olabilir. Işın açısı, ışığın lamba tarafından yayıldığı açıyı gösterir.
Işık şiddeti veya kandela değeri, ışığın ne kadar yoğun yayıldığını gösterir. Işık ne kadar odaklanmışsa, o kadar yoğundur. Diyagram, aynı ışık akısına (lümen) ancak farklı ışın açılarına sahip iki lambayı göstermektedir. Daha küçük huzme açısına sahip lambanın ışık şiddeti, daha geniş huzme açısına sahip lambadan daha fazladır.
Bir lambanın ışık yoğunluğunu belirlemek için ışık akısına ve ışın açısına veya katı açıya ihtiyacınız vardır. Aydınlık veya ışık yoğunluğunun değeri kandela cinsinden verilir. Işık akısı birimleri lümendir, katı açı için steradyandır.
Işık şiddeti [cd] = ışık akısı [lm] / katı açı [sr].
Katı açı bilinmiyorsa, sadece ışın açısı biliniyorsa, bu bir dönüşüm formülü ile belirlenebilir:
Lamba için yukarıdaki formüllere göre hesaplama mümkün değilse, entegre küre ve spektrometre ile ışık ölçümü yapılabilir. Bu, bir ışık şiddeti dağılım eğrisi oluşturur. Bundan, ışık şiddeti hakkında sonuçlar çıkarılabilir.
Örneğin standart bir mum, 1 cd’lik bir ışık şiddeti yayar, yani her yöne yaklaşık 12 lümen (lm) yayar.
Aydınlık (lux) nedir?
Lux, aydınlatma hakkında bilgi sağlar. Bir alanın aydınlatıldığı parlaklığın bir ölçüsüdür. Lux, bir alıcı yüzeyinin birim alanı başına bir ışık kaynağının ne kadar ışık akısı (lümen) geldiğini gösterir. Lüks değeri tamamen bir alıcı miktarıdır.
Aydınlık aşağıdaki formülle hesaplanır: Lux [lx] = ışık akısı [lm] / alan [m2].
1 lümenlik bir ışık akısı 1 m²’lik bir alana eşit olarak düşerse, aydınlatma 1 lux’tür.
Daha uzak mesafelerde aydınlatmayı hesaplamak için başka bir formül şu şekildedir: Lux [lx] = ışık şiddeti [cd] / yarıçap veya mesafenin karesi
Alan ışık kaynağından ne kadar uzaksa, aydınlatma o kadar düşük olur. Belirlenen lüks değeri, belirli alanların yeterince iyi aydınlatılıp aydınlatılmadığını belirlemek için kullanılabilir. Örneğin, çalışanlar için bir çalışma alanının ne kadar parlak aydınlatılması gerektiğine dair iş kanunu gereklilikleri vardır.
Lüksmetre neyi ölçer?
Lüksmetre, bir ışık yoğunluğu ölçerdir ve aydınlığı (lux) ölçer. Değer, ölçüm noktasında ne kadar parlak olduğunu gösterir. Lüksmetre, bir fotoğraf sensörü ve bir ekrandan oluşur. Foto sensör genellikle ışığı algılayan foto diyotlardan oluşur. Ölçülen lüks değeri daha sonra ekranda belirir.
Lümen, kandela ve lüks nasıl ilişkilidir?
Lümen, kandela ve lüks terimleri ışık ölçümünde çok sık kullanılır. Hepsi fotometrik büyüklüklerdir.
Birim lümen, bir armatürün her yöne yayılan toplam ışık çıkışı anlamına gelir. Ancak armatürlerin yaydığı ışık her yöne eşit olarak yayılmadığından ışık şiddeti kandela olarak verilmiştir. Yani kandela ışık yoğunluğunun birimidir. Bu değer, belirli bir yönde ne kadar ışık yayıldığını gösterir. Yayılan bu iki niceliğin aksine, bir de alıcı miktarı lux vardır. Lüks birimi, ne kadar ışık yayıldığını ölçmez, ancak yayılan ışığın ne kadarının belirli bir yüzeye ulaştığını ölçer.
Bir armatür veya aydınlatıcının parlaklığını değerlendirmek için her üç değeri de dikkate almak önemlidir. Lümen ve kandela birimleri çoğu üretici tarafından belirtilmiştir. Üreticiler lüks değerini veremez çünkü bu değer uygulama alanının ortam koşullarına bağlıdır.
