Кандела

Канде́ла (від лат. candela — «свічка»; українське скорочене позначення кд, міжнародне cd)[2] — одиниця вимірювання сили світла системи SI, є однією з семи основних одиниць[3].

Кандела (позначення – кд) визначається прийняттям фіксованого числового значення сили світла монохроматичного випромінювання частоти 540×1012 Гц зі світловою віддачею Kcd, яка дорівнює 683 лм·Вт– 1, що є еквівалентним кд·ср·Вт–1 або в основних одиницях SI кд·ср·кг– 1·м−2 с3, де кілограм, метр і секунда визначаються через h, c і ΔνCs.
Оригінальний текст (англ.)
The candela, symbol cd, is the SI unit of luminous intensity in a given direction. It is defined by taking the fixed numerical value of the luminous efficacy of monochromatic radiation of frequency 540×1012 Hz, Kcd, to be 683 when expressed in the unit lm W–1, which is equal to cd sr W– 1, or cd sr kg–1 m−2 s3, where the kilogram, metre and second are defined in terms of h, c and ΔνCs.

— 2.3 Definitions of the SI units // The International System of Units (SI), стор. 135[4].

основна одиниця SI[1]
безпрефіксна одиниця SId
основна одиниця UCUMd і одиниця вимірювання
Кандела
Сила світла, що випромінюється свічкою, близька до однієї кандели
Загальна інформація
Система одиниць Основні одиниці SI
Одиниця сили світла
Символ кд або cd

Це визначення передбачає точне співвідношення для світлової віддачі Kcd = 683 кд ср кг−1 м−2 s3 для монохромного випромінювання частотою 540×1012 Гц. Це співвідношення дає точний вираз для кандели на основі визначальних констант Kcd, h, і ΔνCs:

1 кдкг·м2·с−3·ср−1,

що є еквівалентним до

1 кд = .

На основі викладеного вище зміст визначення однієї кандели можна сформулювати так:

Одна кандела — це сила світла в заданому напрямку від джерела, що випромінює монохроматичне випромінювання частотою 540×1012 Гц і має силу випромінення в цьому напрямку (1/683) Вт·ср−1

Пояснення

Частота монохроматичного випромінювання, вибрана для визначення кандели, належить діапазону видимого світла та відповідає довжині хвилі 555,016 нанометрів у стандартному повітрі, що відповідає зеленому кольору. Такий вибір пояснюється фактом, що людське око найчутливіше саме до цієї частоти. За інших частот необхідна більша енергетична інтенсивність випромінювання, згідно з частотною характеристикою ока, для того щоб досягти такої ж видимої сили світла.

Сила світла для довжини хвилі λ визначається з такого рівняння:

де I(λ) — сила світла в канделах, I0(λ) — спектральна інтенсивність (сила) випромінювання у Вт/ср, y(λ) — стандартна функція спектральної чутливості ока.

Кандела була заснована на застарілій одиниці свічі, котра визначалась як сила світла стандартної свічки з відомим хімічним складом. Після введення кандела визначалась як сила випромінення абсолютно чорного тіла за температури плавлення платини (2042,5 K). Від 1979 року визначення кандели базується на монохроматичному випромінюванні, а не на багаточастотному випромінюванні абсолютно чорного тіла. Множник 1/683 Вт/ср сучасного визначення прийнято таким, щоб нове визначення точно дорівнювало старому. Таким чином одна кандела приблизно відповідає видимій силі світла від однієї свічки.

Таблиця фотометричних одиниць (SI)
Фотометричні одиниці SI

Величина Позначення Формула Одиниця SI Скорочення Примітка
Світлова енергія Qv Q= Ф*t,

t-час

 люмен-секунда лм·с Іноді цю одиницю називають тальботом
Світловий потік Ф Ф= I*4п люмен = кд·ср лм -
Сила світла Iv I= Ф/4п кандела=лм/ср кд -
Яскравість B B=I/A,

А-площа поверхні, що світиться

 кд/м2 -
Освітленість Ev Е=Ф/А люкс = лм/м2 лк Використовується щодо світла, яке падає на поверхню
Світність Mv M=Ф/А люкс = лм/м2 лк Використовується щодо світла, яке випромінюється поверхнею
Світловий вихід - - лм/Вт Відношення світлового потоку до густини потоку електромагнітного випромінювання, максимальне значення дорівнює 683
Світлова експозиція Н Н= Et= Q/A= ∫E dt люкс/секунда лк/с -
Світлова віддача К - люмен/ват лм/вт -

Примітки
  1. 6.5.2 // Quantities and units—Part 1: General — 1 — ISO, 2009. — P. 17. — 41 p.
  2. У старій літературі називалася свічкою.
  3. ДСТУ ISO 80000-1:2016 Величини та одиниці. Частина 1. Загальні положення (ISO 80000-1:2009; ISO 80000-1:2009/Cor.1:2011, IDT)
  4. Le Système international d’unités (SI) / The International System of Units (SI). — 9th edition. — BIPM, 2019. — P. 130-135. — ISBN 978-92-822-2272-0.

Джерела
  • Біленко І. І. Фізичний словник. — К.: Вища школа, Головне видав. 1979. — 336 с.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.