Ve fyzickém světě je vše spojeno s měřením a vše lze popsat a měřit. A pro každý objekt nebo jev existují jednotky. Například vzdálenost se měří v metrech, teplota ve stupních a hmotnost v kilogramech. Světlo má také měřitelné parametry: svítivost, jas, intenzitu světla, které mají také své vlastní jednotky. Například jednotkou jasu je kandela na metr čtvereční.
Parametry vyzařování světla
Světlo jako fyzický jev je charakterizováno mnoha parametry. Mezi hlavní používané ve fyzice patří:
- Světelná intenzita;
- Svítivost;
- Jas
- Osvětlení
- Teplota světla.
Svítivost určuje množství světelné energie emitované světelným zdrojem po určitou dobu. Jinými slovy, takto mocný světelný tok dokáže emitovat světelný zdroj.
Svítivost je světelný tok na jednotku světelného povrchu. Čím větší svítivost, tím více světla se objeví vyzařující povrch. Jednotkou svítivosti je lumen na metr čtvereční.
Jas je světelný tok ve specifickém, úzkém směru. Toto množství se obvykle označuje v kontextu bodového zdroje záření. S velkou světelnou oblastí je stanovena jeho průměrná jasnost.
Termín osvětlení je aplikován na osvětlenou plochu. To je poměr světelného toku k povrchové ploše, to znamená, jak dobře je osvětlen.
Teplota světla označuje vnímanou barvu zdroje záření. Měří se v jednotkách teploty - Kelvin - a odpovídá teplotě vyzařujícího tělesa zahřátého na tyto stupně. Subjektivně je vnímána jako teplá nebo studená. Čím vyšší je teplota barvy, tím je barva chladnější. Teplé je žluté a načervenalé, chladné je modré a fialové.
Měření jasu
Protože světlo má měřitelné parametry, má jas jako parametr světla své vlastní jednotky měření. Nyní se podle mezinárodního systému SI měří jas v kandelách na metr čtvereční, hodnota této jednotky odpovídá staré jednotce nit, jejíž hodnota byla vyjádřena poměrem jedné kandely k jednomu metrovému čtverci. Kromě nits, jednotky jasu byly také:
- Stilb;
- Apostilb;
- Lambert.
Apostilb je v současnosti zastaralou hodnotou, kterou v roce 1978 zastaral. Indikoval jas povrchu s plochou 1 m2 a vyzařoval světelný tok 1 lumen.
Hodnotu stilb používá měřicí systém GHS. V tomto systému jsou hlavními měřítky délka, hmotnost a čas, které při dešifrování zkratky GHS odpovídá hodnotám centimetru, gramu, sekundu. V pozdějších verzích systému se objevily elektrické a magnetické rozšíření GHSE a GHSM. Tady je také stilb, jako jednotka měření elektromagnetického záření.
Lambert je jednotka mimo systém. Objevila se a používá se hlavně v Americe. Jeho jméno pochází od jména německého fyzika Johanna Lamberta, který provedl výzkum v teorii systémů, iracionálních čísel, fotometrie a trigonometrie. Jeden lambert je jednotka jasu světelného povrchu s plochou jednoho čtverečního centimetru a mající světelný tok jeden lumen.
Fyzický výkon
A ve fyzice lze uvažované množství vyjádřit pojmem práce. Práce se chápe jako výměna energií mezi systémem a vnějším prostředím. Výměna může nastat ve formě elektromagnetického záření. Intenzita záření určí jas. Pokud chápete, v čem je práce ve fyzice měřena, můžete určit fyzickou reprezentaci jasu. Práce ve fyzice se měří v joulech, které lze vyjádřit jako wattsekundy. To znamená, že časy doby záření budou považovány za fungující. Čím větší je síla světelného záření, tím světlejší bude světelný zdroj.
Aplikace v astronomii
Astronomie také používá jednotky jasu pro nebeská těla. Charakterizují nebeská těla emisivitou nebo reflektivitou. Odražené světlo nebeských těles může být velmi jasné, stačí si vzpomenout na světlo Měsíce nebo ranní Venuše, které zatmění světlo mnoha hvězd. Obě tato nebeská těla svítí odraženým světlem Slunce.
Jednotka jasu nebeských těles je vyjádřena hvězdnou velikostí části oblohy o velikosti jedné čtvereční sekundy. Jednoduše řečeno, velikost může být definována jako jasnost bodového objektu na hvězdné obloze. Čtvercová sekunda je 1/648000 objemového úhlu nazývaného steradián.
Astronomický jas lze přirovnat k normálnímu. Jedna velikost za sekundu za sekundu je 8, 96 mikročipů na metr čtvereční.
Jas oblohy v noci bez měsíce je vyjádřen jako 0, 0002 cd / m2. Měření světlosti tmavých objektů je důležité pro fotometrii: tímto způsobem můžete pochopit, který objekt hvězdné oblohy a kolik dalších objektů se překrývá se svítivostí. Snížením intenzity světla hvězd se soudí o možném uzavření jejich světelného disku planetami a dokonce o velikosti a složení atmosféry těchto planet! Tato hodnota hraje důležitou roli v astronomii, fotografii a videografii, jakož i mezi umělci a specialisty na osvětlení.
Pro televizní obrazovky
Moderní plazmové obrazovky a televizory s tekutými krystaly mohou dosáhnout jasu 400 - 500 cd / m2. To je však pochybná výhoda, protože zvýšení této hodnoty vede ke zvýšené únavě očí a vyžaduje zvýšení frekvence a délky odpočinku. To se týká zejména očí při sledování televize nebo při používání počítače ve tmě nebo při slabém světle. Pro lidské oko je pohodlná hodnota nastavena v rozmezí 150-200 kandel na metr čtvereční. Hygienická pravidla a předpisy stanoví limit jasu obrazovky při provozu na 200 cd / m2.
Zvýšená hodnota intenzity záření je vítána pouze při sledování filmů s 3D efektem, protože 3D brýle použité v tomto případě silně absorbují záření obrazovky, takže jsou tmavší. Při výběru zařízení s LCD a plazmovými obrazovkami byste měli věnovat pozornost uniformitě podsvícení. Obrazovky s nízkou kvalitou zobrazují střed jasnější, zatímco podsvícení klesá na okraje displeje.