სინათლე არის ის, რის გარეშეც დედამიწაზე ვერაფერი იარსებებს. ყველა ფიზიკური სიდიდის მსგავსად, ის შეიძლება გამოითვალოს, რაც ნიშნავს, რომ არსებობს მანათობელი ნაკადის საზომი ერთეული. რა ჰქვია და რის ტოლია? მოდი ვიპოვოთ პასუხები ამ კითხვებზე.
რა ჰქვია "ნათურ ნაკადს"?
უპირველეს ყოვლისა, ღირს იმის გაგება, თუ რას უწოდებენ ამ ტერმინს ფიზიკაში.
მანათობელი ნაკადი არის სინათლის ემისიის ძალა, რომელიც ფასდება სინათლის შეგრძნებით, რომელიც მას წარმოქმნის ადამიანის თვალის თვალსაზრისით. ეს არის სინათლის წყაროს გამოსხივების რაოდენობრივი მახასიათებელი.
რიცხობრივად განხილული რაოდენობა უდრის სინათლის ნაკადის ენერგიას, რომელიც გადის გარკვეულ ზედაპირზე დროის ერთეულზე.
მანათობელი ნაკადის ერთეული
როგორ იზომება მოცემული ფიზიკური რაოდენობა?
ამჟამინდელი SI (ერთეულების საერთაშორისო სისტემა) სტანდარტების მიხედვით, ამისათვის გამოიყენება სპეციალიზებული განყოფილება, რომელსაც ეწოდება ლუმენი.
ეს სიტყვა წარმოიშვა ლათინური არსებითი სახელიდან, რაც ნიშნავს "ნათელს" - lūmen. სხვათა შორის, ამ სიტყვამ წარმოშვა საიდუმლო ორგანიზაცია "ილუმინატის" სახელიც, რომელიც რამდენიმე წლის წინ გახდა საერთო ინტერესის საგანი.
1960 წელს სანათურის გამოყენება ოფიციალურად დაიწყო მთელ მსოფლიოში, როგორც მანათობელი ნაკადის საზომი ერთეული და ასე რჩება დღემდე.
რუსულად შემოკლებული ფორმით, ეს ერთეული იწერება როგორც "lm", ხოლო ინგლისურად - lm.
აღსანიშნავია, რომ ბევრ ქვეყანაში ნათურების სინათლის სიმძლავრე იზომება არა ვატებში (როგორც ყოფილი სსრკ-ს უზარმაზარ სივრცეებში), არამედ ლუმენებში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, საზღვარგარეთული მომხმარებლები ითვალისწინებენ არა მოხმარებული ენერგიის რაოდენობას, არამედ გამოსხივებული სინათლის სიძლიერეს.
სხვათა შორის, ამის გამო, ყველაზე თანამედროვე ენერგოდაზოგვის ნათურების შეფუთვა შეიცავს ინფორმაციას მათი მახასიათებლების შესახებ როგორც ვატებში, ასევე ლუმენებში.
ფორმულა
განხილული მანათობელი ნაკადის გაზომვის ერთეული რიცხობრივად უდრის სინათლეს წერტილის იზოტროპული წყაროდან (კანდელას ძალით) გამოსხივებული მყარ კუთხეში, რომელიც ტოლია ერთ სტერადიანს.
ფორმულის სახით ასე გამოიყურება: 1 lm = 1 cd x 1 ag.
თუ გავითვალისწინებთ, რომ სრული სფერო ქმნის მყარ კუთხეს 4P sr, გამოდის, რომ ზემოაღნიშნული წყაროს მთლიანი მანათობელი ნაკადი ერთი კანდელას სიმძლავრით უდრის 4P lm.
რა არის "კანდელა"
მას შემდეგ რაც გაიგეთ რა არის სანათური, ყურადღება უნდა მიაქციოთ მასთან დაკავშირებულ ერთეულს. საუბარია დისკზე - ანუ კანდელაზე.
ეს სახელი მომდინარეობს ლათინური სიტყვიდან "სანთელი" (კანდელა). 1979 წლიდან დღემდე არის SI (ერთეულების საერთაშორისო სისტემა) მიხედვით.
სინამდვილეში, ერთი კანდელა არის ერთი სანთლის მიერ გამოსხივებული შუქის ინტენსივობა (აქედან გამომდინარე, სახელი). აღსანიშნავია, რომ რუსულ ენაში დიდი ხნის განმავლობაში ტერმინი „კანდელას“ ნაცვლად გამოიყენებოდა სიტყვა „სანთელი“. თუმცა, ეს სახელი მოძველებულია.
წინა პუნქტიდან ირკვევა, რომ სანათური და კანდელა დაკავშირებულია (1 lm = 1 cd x 1 sr).
ლუმენები და ლუქსები
ისეთი მსუბუქი მნიშვნელობის მახასიათებლების განხილვისას, როგორიცაა სანათური, ღირს ყურადღება მიაქციოთ ისეთ მჭიდრო კონცეფციას, როგორიცაა "ლუქსი" (lx).
კანდელებისა და ლუმენების მსგავსად, ლუქსი ასევე ეხება განათების ერთეულებს. ლუქსი არის განათების ერთეული, რომელიც გამოიყენება SI სისტემაში.
ლუქსსა და სანათურს შორის კავშირი ასეთია: 1 ლუქსი უდრის 1 ლმ მანათობელ ნაკადს, თანაბრად გადანაწილებული 1 კვადრატულ მეტრზე. ამრიგად, ზემოთ მოყვანილი სანათურის ფორმულის გარდა (1 lm = 1 cd x 1 sr), ამ ერთეულს აქვს კიდევ ერთი: 1 lm = 1 lx/m2.
უფრო მარტივი სიტყვებით რომ ვთქვათ, სანათური არის გარკვეული წყაროს მიერ გამოსხივებული სინათლის რაოდენობის მაჩვენებელი, მაგალითად, იგივე ნათურა. მაგრამ ლუქსი გვიჩვენებს, რამდენად მსუბუქია ოთახი სინამდვილეში, რადგან ყველა სინათლის სხივი არ აღწევს განათებულ ზედაპირს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სანათური არის შუქი, რომელიც გამოვიდა წყაროდან, ლუქსი არის მისი რაოდენობა, რომელიც რეალურად მიაღწია განათებულ ზედაპირს.
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ყველა გამოსხივებული შუქი ყოველთვის არ აღწევს განათებულ ზედაპირს, რადგან ხშირად ასეთი სხივების გზაზე არის დაბრკოლებები, რომლებიც ქმნიან ჩრდილებს. და რაც უფრო მეტია გზაზე, მით ნაკლებია განათება.
მაგალითად, როცა ბიბლიოთეკის დარბაზი აშენდა, მასში ბევრი ნათურა ეკიდა. ამ ცარიელი ოთახის მთლიანი განათება იყო 250 ლუქსი. მაგრამ როდესაც სარემონტო სამუშაოები დასრულდა და ავეჯი შემოიტანეს დარბაზში, განათების დონემ 200 ლუქსამდე დაეცა. ეს იმისდა მიუხედავად, რომ ნათურები, როგორც ადრე, აწარმოებდნენ სინათლის ენერგიის იგივე ლუმენს. თუმცა, მისი თითოეული სხივის გზაზე, ახლა დაბრკოლებები გამოჩნდა თაროების სახით წიგნებითა და ბიბლიოთეკის სხვა ავეჯით, ასევე ვიზიტორებითა და მუშაკებით. ამრიგად, ისინი შთანთქავდნენ გამოსხივებული სინათლის ნაწილს, ამცირებდნენ დარბაზში განათების მთლიან რაოდენობას.
მაგალითისთვის მოყვანილი სიტუაცია არ არის გამონაკლისი. ამიტომ, ნებისმიერი ახალი შენობის აშენებისას ან არსებულის ინტერიერის გაფორმებისას, ყოველთვის მნიშვნელოვანია მისი განათების გათვალისწინება. დაწესებულებების უმეტესობას აქვს განათების სტანდარტების სისტემაც კი, ბუნებრივია, ის იზომება ლუქსში.
თანამედროვე სამყაროში არსებობს რამდენიმე პროგრამა, რომლებშიც თქვენ შეგიძლიათ არა მხოლოდ საკუთარი ოთახის დიზაინის სიმულაცია, არამედ გამოთვალოთ რამდენად მსუბუქი იქნება იგი. ყოველივე ამის შემდეგ, მისი მაცხოვრებლების ხედვა დამოკიდებულია ამაზე.
ლუმენი და ვატი
ადრე ჩვენს ქვეყანაში ნათურის არჩევისას ვხელმძღვანელობდით მისი მოხმარებული ვატების რაოდენობით. რაც მეტი მათგანია, მით უკეთესია ამ მოწყობილობის შუქი.
დღეს, ჩვენს ქვეყანაშიც კი, რადიაციული სიმძლავრე სულ უფრო მეტად იზომება ლუმენებში. ამასთან დაკავშირებით, ზოგიერთს მიაჩნია, რომ lm და W არის იგივე სიდიდეები, რაც ნიშნავს, რომ ლუმენები ვატებად და პირიქით შეიძლება თავისუფლად გარდაიქმნას, ისევე როგორც ზოგიერთი სხვა SI ერთეული.
ეს მოსაზრება მთლად სწორი არ არის. ფაქტია, რომ ორივე განხილული საზომი ერთეული გამოიყენება სხვადასხვა რაოდენობით. ასე რომ, ვატი არ არის სინათლის ერთეული, არამედ ენერგიის ერთეული, რომელიც აჩვენებს განათების წყაროს ძალას. მაშინ, როდესაც სანათური გვიჩვენებს, თუ რამდენ შუქს ასხივებს კონკრეტული მოწყობილობა.
მაგალითად, ჩვეულებრივი ინკანდესენტური ნათურა, რომელიც მოიხმარს 100 ვატს, გამოიმუშავებს 1340 ლუმენს. ამავდროულად, მისი უფრო მოწინავე (დღევანდელი) LED „დის“ აწარმოებს 1000 ლმ, ხოლო მოიხმარს მხოლოდ 13 ვტ. ამრიგად, გამოდის, რომ ნათურის სინათლის ინტენსივობა ყოველთვის არ არის პირდაპირ დამოკიდებული მის მიერ შთანთქმული ენერგიის რაოდენობასა და ძალაზე. მოწყობილობაში განათებისთვის გამოყენებული ნივთიერება ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ამ საკითხში. ეს ნიშნავს, რომ არ არსებობს პირდაპირი კავშირი სანათებსა და ვატებს შორის.
უფრო მეტიც, ეს რაოდენობები ნამდვილად დაკავშირებულია ერთმანეთთან. ნებისმიერი სინათლის წყაროს მანათობელი ეფექტურობა (კავშირი მოხმარებულ ენერგიასა და გამომუშავებული სინათლის რაოდენობას შორის) იზომება ლუმენებში თითო ვატზე (ლმ/ვტ). ეს არის ეს ერთეული, რომელიც ადასტურებს კონკრეტული განათების მოწყობილობის ეფექტურობას, ისევე როგორც მის ეფექტურობას.
აღსანიშნავია, რომ საჭიროების შემთხვევაში, კვლავ შესაძლებელია სანათურის გადაყვანა ვატებად და პირიქით. მაგრამ ამისათვის თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ რამდენიმე დამატებითი ნიუანსი.
- სინათლის წყაროს ბუნება. რომელი ნათურა გამოიყენება გამოთვლებში: ინკანდესენტური, LED, ვერცხლისწყალი, ჰალოგენი, ფლუორესცენტური და ა.შ.
- მოწყობილობის სინათლის გამომუშავება (რამდენ ვატს მოიხმარს და რამდენ ლუმენს გამოიმუშავებს).
თუმცა, იმისათვის, რომ არ გაართულოთ თქვენი ცხოვრება, განახორციელოთ ასეთი გამოთვლები, შეგიძლიათ უბრალოდ გამოიყენოთ ონლაინ კალკულატორი ან ჩამოტვირთოთ მსგავსი პროგრამა თქვენს კომპიუტერში ან სხვა მოწყობილობაში.
ლუმენის ერთეულების მრავალჯერადი
Lumen, ისევე როგორც ყველა მისი "ნათესავი" SI სისტემაში, აქვს რამდენიმე სტანდარტული ჯერადი და ქვემრავალჯერადი. ზოგიერთი გამოიყენება გაანგარიშების გასაადვილებლად, როდესაც ადამიანს უწევს საქმე ძალიან მცირე ან ძალიან დიდ მნიშვნელობებთან.
თუ ამ უკანასკნელზე ვსაუბრობთ, მაშინ ისინი იწერება დადებითი ხარისხის სახით, თუ პირველზე - უარყოფითის სახით. ამრიგად, სანათურის უდიდესი მრავალჯერადი ერთეული - იოტალუმენი - უდრის 10 24 ლმ. მას ყველაზე ხშირად იყენებენ კოსმოსური სხეულების დასახასიათებლად. მაგალითად, მზის მანათობელი ნაკადი არის 36300 Ilm.
ყველაზე ხშირად გამოყენებული ერთეულებია ოთხი ჯერადი: კილოლუმენი (10 3), მეგალუმენი (10 6), გიგალუმენი (10 9) და ტერალუმენი (10 12).
სანათურის ქვედანაყოფები
სანათურის უმცირესი ქვედანაყოფია იოქტოლუმენი - ilm (10 -24), თუმცა, იოტალუმენის მსგავსად, ის პრაქტიკულად არ გამოიყენება რეალურ გამოთვლებში.
ყველაზე ხშირად გამოყენებული ერთეულებია მილილუმენი (10 -3), მიკროლუმენი (10 -6) და ნანოლუმენი (10 -9).