Канделла

1.

Канделла
Выполнил:Хисаметдинов Евгений

2.

Сила света
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.

3.

Лампа 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».

4.

Ориентирники
Выбранная частота соответствует длине волны 555 нм в зелено-желтой части видимого спектра , что близко к
максимальной чувствительности человеческого глаза к дневному свету.
Спектр виден на сером фоне. Максимальная чувствительность глаза составляет около 555 нм.
Свеча имеет взрыв примерно 1 кд в горизонтальной плоскости; именно для сохранения величины,
соответствующей старым определениям силы света, сделанным со свечами, были выбраны последовательные
определения канделы.
Лампы накаливания имеет среднюю яркость порядка 1 кд на ватт электрической мощности , потребляемой.

5.

История
9 - й Генеральной конференции по мерам и весам (ГФКЙ) принято21 октября 1948 г.название «кандела», которое добавлено к
старому названию единицы измерения, новой свечи , которое Международный комитет мер и весов (CIPM) определил в 1946 году:
«Размер новой свечи таков, что яркость встроенного радиатора при температуре затвердевания платины составляет 60 новых
свечей на квадратный сантиметр. "
13 - й ГФОГО точное определение в 1967 году:
«Кандела - это сила света в перпендикулярном направлении на площади 1/600 000 квадратных метров черного тела при
температуре замерзания платины под давлением 101 325 паскалей . "
16 - й Генеральной конференции по мерам и весам установила определение , данное выше12 октября 1979 г. ; 26-я конференция
приняла новое определение в ноябре 2018 г., которое вступит в силу 20 мая 2019 г.

6.

Обозначение
кандела (или ; символ: cd ) - это базовая единица силы света в Международной системе единиц
(СИ); то есть сила света на единицу телесного угла, излучаемая точечным источником света в
конкретном направлении. Сила света аналогична интенсивности излучения, но вместо простого
суммирования вкладов каждой длины волны света в спектр источника, вклад каждой длины волны
взвешен стандартной функцией светимости (модель чувствительности человеческого глаза к
разным длинам волн). Обычная восковая свеча излучает свет с силой света примерно в одну
канделу. Если излучение в некоторых направлениях блокируется непрозрачным барьером,
излучение все равно будет составлять примерно одну канделу в незатененных направлениях.
Слово кандела на латинском означает свеча. Старое название «свеча» все еще иногда
используется, как в фут-свеча и в современном определении Candlepower.

7.

Пример
Обычная свеча излучает свет с силой света примерно 1 кд.
Компактная люминесцентная лампа мощностью 25 Вт дает около 1700 люмен ; если этот
свет излучается одинаково во всех направлениях (то есть более 4π стерадианов ), он будет
иметь интенсивность {\ displaystyle I _ {\ text {V}} = {\ frac {1700 \ {\ text {lm}}} {4 \ pi \ {\ text
{sr}}}} \ приблизительно 135 \ {\ text {lm / sr}} = 135 \ {\ text {cd}}} .
Сфокусированная в луч 20 °, та же самая лампочка будет иметь интенсивность около 18 000
кд внутри луча.

8.

Взаимосвязь между силой света, световым
потоком и освещенностью
Если источник излучает известную силу света I v (в канделах) в четко очерченном конусе полный световой поток Φvв
люмен определяется как
Φv= I v 2π [1 - cos (A / 2)],
где A - угол излучения лампы - полный угол при вершине конуса излучения. Например, лампа, излучающая 590 кд при
угле излучения 40 °, излучает около 224 люмен. См. MR16 для углов излучения некоторых обычных ламп.
Если источник излучает свет равномерно во всех направлениях, поток можно найти, умножив интенсивность на 4π:
однородный источник в 1 канделу излучает 12,6 люмен.

9.

Применение
Для целей измерения освещенности кандела не является практической единицей измерения,
поскольку она применяется только к идеализированным точечным источникам света, каждый из
которых приближается к источнику, малому по сравнению с расстоянием, на котором измеряется
его световое излучение, а также при условии, что это делается при отсутствии других источников
света. Что непосредственно измеряется люксметром, так это падающим светом на датчик
конечной площади, то есть освещенностью в лм / м (люкс). Однако, если проектировать освещение
от многих точечных источников света, таких как электрические лампочки, с известной
приблизительной равномерной во всех направлениях интенсивностью, причем вклады в
освещенность от некогерентного света являются аддитивными, это математически оценивается
следующим образом. Если ri- это положение i-го источника однородной интенсивности I i, а â - это
единичный вектор , нормальный к освещенной непрозрачной области элемента dA измеряется и
при условии, что все источники света лежат в одном и том же полупространстве, разделенном
плоскостью этой области,

10.

Использование Кандел в тех. характеристиках
источников света
В Канделах, зачастую, измеряется сила света направленных источников света, например, таких как светодиод в 5мм корпусе имеющий как
правило линзу от 10 до 160 градусов, если быть точнее то измерение ведется в милиКанделах 1Кд=1000мКд. Количество Кандел
указывает, сколько света испускает точечный источник света в одном направлении, в котором она светит наиболее интенсивно.
Например, светодиод ARL-4008UWC , при токе 20 мА имеет диапазон яркости 1,2 – 1,6 кд;
светодиод ARL-10080PGC4-15 диаметром 10 мм имеет яркость 30-40 кд;
модель красного светодиода ARL-10603URD-150mcd имеет яркость 0,15 кд.

11.

В чем разница кандел и люкс
Освещённость — освещение поверхности, создаваемое световым потоком, падающим на
поверхность. Единицей измерения освещенности в системе СИ служит люкс (1 люкс = 1 люмену на
квадратный метр), в СГС — фот (один фот равен 10000 люксов). В отличие от освещённости,
выражение количества света, отражённого поверхностью, называется яркостью.Освещенность
находят по формуле:E=I/r*cosiгде — I сила света в канделах; r — расстояние до источника света; i
— угол падения лучей света относительно нормали к поверхности.Освещённость в фототехнике
определяют с помощью экспонометров и экспозиметров, в фотометрии — с помощью
люксметров.Си́ла све́та — отношение светового потока к телесному углу, в пределах которого
заключен этот поток.Единица измерения СИ: кандела (кд).

12.

Внимание за спасибо!