Лумен
| ЛУмен | |
|---|---|
| Систем | СИ изведена јединица |
| Јединица | Светлосни флукс |
| Симбол | lm |
| Јединична претварања | |
| 1 lm у ... | ... је једнак са ... |
| Основне јединице СИ система | 1 cd⋅sr |
У физици, а посебно у фотометрији, лумен (симбол: lm) је СИ изведена јединица светлосног флукса. То је количина светлости која пада на јединичну сферну површину са јединичне удаљености од извора од једне канделе. У стерадијанима ово је еквивалентно количини светлости која пада на јединични угао од извора светлости од једне канделе. Алтернативно, један лумен је укупна светлост произведена од стране изотропног светлосног извора (од 1/4π канделе). Светлосна сијалица од 100 вати ће одати око 1400 лумена.
Дефиниција
[уреди | уреди извор]Двадесетшеста Генерална конференција о теговима и мерама (CGPM) је редефинисала фотометријске јединице 2018. године.[1] Са новом дефиницијом, која је ступила на снагу 20. маја 2019, лумен се
[...] дефинише узимајући фиксну нумеричку вредност светлосне ефикасности монохроматског зрачења фреквенције 540 × 1012 Hz, Kcd, да буде 683 када се изрази у јединици lm W–1 [...]
Пре 2019. године, дефиниција се заснивала на кандели. Лумен је повезан са канделом као
Пуна сфера има просторни угао од 4π стерадијана,[2] те извор светлости који равномерно зрачи једну канделу у свим правцима има укупан светлосни флукс од 1 cd × 4π sr = 4π cd⋅sr ≈ 12,57 лумена.[3]
Светлосни ток
[уреди | уреди извор]Светлосни ток, луминацијски флукс или светлосна снага (ознака Фs) је фотометријска физичка величина која описује снагу одасланог, пренесеног или примљеног светлосног зрачења; одређена је као умножак светлосне јачине Is и угла осветљења ω:
Мерна јединица светлосног тока јесте лумен (lm).[4]
Фотометрија
[уреди | уреди извор]Фотометрија је грана оптике која се бави мерењем својстава светлости (својстава извора светлости, светлосног тока и осветљења површина). Историјска фотометријска мерења обављана су помоћу људског ока, а савремена фотометријска мерења, иако користе електронске фотометре, прилагођена су осетљивости људскога ока. Обухваћају само онај део спектра електромагнетских таласа који запажа људско око, то јест ограничена су на таласне дужине од приближно 380 до 780 nm. Како људско око није једнако осетљиво на све таласне дужине видљиве светлости, за сваку се таласну дужину помоћу фотометријског еквивалента и функције осетљивости вида одређује еквивалентна вредност стандардног проматрача (према Међународној организацији за нормизацију ИСО). Мерењима својстава целокупнога електромагнетског спектра бави се радиометрија.[5]
Фотометријске величине и мерне јединице
[уреди | уреди извор]| Величина | Мерна јединица | Напомена | ||
|---|---|---|---|---|
| назив | знак | назив | знак | |
| Светлосна енергија | Qs | лумен секунда | lm⋅s | назива се и количина светлости |
| Светлосни ток | Φs | лумен (cd⋅sr) | lm | назива се и луминацијски флукс или светлосна снага |
| Светлосна јакост | Is | кандела (lm/sr) | cd | назива се и луминацијски интензитет |
| Сјајност | Ls | кандела по квадратном метру | cd/m2 | назива се и луминанција |
| Осветљење | Es | лукс (lm/m2) | lx | назива се и илуминација |
| Осветљеност | Hs | лукс секунда | lx⋅s | назива се и светлосна изложеност или експозиција |
| Светлосна делотворност | η | лумен по вату | lm/W | назива се и луминацијска ефектност |
Објашњење
[уреди | уреди извор]Количина светлости коју тачкасти извор светлости шаље (емитује) у простор у свим правцима у једној секунди, назива се светлосни ток или луминацијски флукс. Опколи ли се тачкасти извор светлости јакочине 1 канделе (cd) куглом пречника 1 метар (m), онда је количина светлости што пролази кроз 1 m2 кугле мерна јединица за светлосни ток и зове се 1 лумен (lm). Просторни угао који припада равни од 1 m2 је јединични просторни угао и зове се стерадијан (sr). Будући да је површина кугле 4r2π, те је површина јединичне кугле (r = 1 m) једнака 4π или 12,57 m2. Значи кугла полупречника 1 m има 12,57 стерадијана. Према томе може се рећи: 1 лумен је онај светлосни ток који даје тачкасти извор светлости од 1 канделе у просторном углу од 1 стерадијана.
Ако извор светлости шаље светлост t секунди, онда је укупна количина светлости коју он даје једнака умношку времена:
Светлосна енергија мери се луменсекундама или лумен секундама (lm∙s) или луменсатима (lm∙ h). Како извор светлости јачине 1 кандела шаље у 1 стерадијан ток светлости од 1 лумена, онда ће кроз површину од 4π = 12,57 m2 слати светлосни ток 12,57 lm. Генерално, извор светлости јачине Is (у канделама) даће светлосни ток (у луменима):
а одатле је светлосна јачина (у канделама):[6]
Примери
[уреди | уреди извор]| Извор | Светлосни ток (лумен) |
|---|---|
| 37 mW бела ЛЕД (светлећа диода) | 0,20 |
| 15 mW зелени ласер (532 nm таласна дужина | 8,4 |
| 1 W бела ЛЕД светиљка | 25 – 120 |
| Петролејка | 100 |
| 40 W електрична сијалица | 325 |
| 7 W бела ЛЕД светиљка | 450 |
| 18 W флуоресцентна цев | 1 250 |
| 100 W електрична сијалица | 1 750 |
| 40 W флуоресцентна цев | 2 800 |
| 35 W електролучна светиљка (ксенон) | 2 200 – 3 200 |
| 100 W флуоресцентна цев | 8 000 |
| 127 W натријумова сијалица | 25 000 |
| 400 W халогена сијалица | 40 000 |
Расвета
[уреди | уреди извор]Светиљке које се користе за осветљење обично се означавају са излазом светлости у луменима; у многим јурисдикцијама то је законом прописано.
Спирална компактна флуоресцентна светиљка од 23 W емитује око 1.400–1.600 lm.[10][11] Многе компактне флуоресцентне светиљке и други алтернативни извори светлости означени су као еквивалентни сијалици са специфичном снагом. Испод је дата табела која приказује типични светлосни ток за уобичајене сијалице са жарном нити и њихове еквиваленте.
| Минимални излаз светлости (лумена) | Потрошња електричне енергије (вати) | |||
|---|---|---|---|---|
| [Инкандесцентна сијалица|Инкандесцентна]] | Компактана флуоресцентна | LED | ||
| Нехалогена | Халогена | |||
| 200 | 25 | 3-5 | 3 | |
| 450 | 40 | 29 | 9–11 | 5–8 |
| 800 | 60 | 13–15 | 8–12 | |
| 1.100 | 75 | 53 | 18–20 | 10–16 |
| 1.600 | 100 | 72 | 24–28 | 14–17 |
| 2.400 | 150 | 30–52 | 24-30[15] | |
| 3.100 | 200 | 49–75 | 32[16] | |
| 4.000 | 300 | 75–100 | 40,5[17] | |
Дана 1. септембра 2010. године, на снагу је ступио закон Европске уније којим се захтева да опрема за осветљење мора бити означена првенствено светлосним флуксом (lm), уместо електричном снагом (W).[18] Ова промена резултат је ЕУ директиве о еколошком дизајну за производе који користе енергију (EuP).[19] На пример, према стандарду Европске уније, енергетски ефикасна сијалица за коју се тврди да је еквивалент 60 W волфрамске сијалице мора имати минималну излазну светлост од 700–750 lm.[20]
Референце
[уреди | уреди извор]- ^ „Convocation of the General Conference on Weights and Measures (26th meeting)” (PDF). Versailles: Bureau International des Poids et Mesures. 13. 11. 2018. Архивирано из оригинала (pdf) 19. 09. 2019. г. Приступљено 14. 06. 2021.
- ^ „Lesson introduction to solid angles”. Приступљено 4. 10. 2010.
- ^ Bryant, Robert H. „Lumens, Illuminance, Foot-candles and bright shiny beads…”. The LED Light. Архивирано из оригинала 20. 07. 2008. г. Приступљено 4. 10. 2010.
- ^ svjetlosni tok (luminacijski fluks), [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
- ^ fotometrija, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
- ^ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.
- ^ Szokolay, S. V. (2008). Introduction to Architectural Science: The Basis of Sustainable Design (Second изд.). Routledge. стр. 143. ISBN 9780750687041.
- ^ BeLight. 3. Trendforce. 2010. стр. 10—12.
- ^ Jahne, Bernd (2004). Practical Handbook on Image Processing for Scientific and Technical Applications (Second изд.). CRC. стр. 111. ISBN 9780849390302.
- ^ „OSRAM Dulux Energisparepærer” (PDF). Osram.dk. Архивирано из оригинала (PDF) 1. 3. 2012. г. Приступљено 25. 5. 2013.
- ^ „Conventional CFLs”. Energy Federation Incorporated. Архивирано из оригинала 2008-10-14. г. Приступљено 23. 12. 2008.
- ^ „Learn About Light Output : ENERGY STAR”. Energystar.gov. Приступљено 2012-07-15.
- ^ „LED Light Bulb Buying Guide”. The Lightbulb Company. 11. 8. 2016. Приступљено 16. 11. 2017.
- ^ „Halogen lamps”. www.westinghouse.com. Westinghouse. Приступљено 10. 3. 2020.
- ^ one example has been found, at URL: https://www.amazon.com/PacLights-Ultra150-Performance-Equivalent-Replacement/dp/B00F9CM49Y
- ^ Philips Luxeon CoB emitters, specifically LHC1-4090-1208 datasheet http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf Архивирано на сајту Wayback Machine (30. март 2015)
- ^ Philips Luxeon CoB emitters, specifically LHC1-4090-1211 datasheet http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf Архивирано на сајту Wayback Machine (30. март 2015)
- ^ „Lighting now labelled in lumens”. England: National Physical Laboratory. Приступљено 10. 3. 2012.
- ^ „Ecodesign for energy-using appliances”. Summaries of EU legislation. the EU institutions. 2. 2. 2010. Приступљено 10. 3. 2012.
- ^ „Energy-saving light bulbs: how to read the packaging”. European Commission. Архивирано из оригинала 28. 6. 2013. г. Приступљено 10. 3. 2012.
Литература
[уреди | уреди извор]- E Richard Cohen; Tom Cvitas; Jeremy G Frey; Bertil Holstrom; John W Jost, ур. (2007). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (PDF). International Union of Pure and Applied Chemistry (3. изд.). Royal Society of Chemistry; 3rd edition. ISBN 0854044337.
- International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. Electronic version.
- E. Fred Schubert (2006). Light-Emitting Diodes
. Cambridge University Press. ISBN 978-1-139-45522-0. - Krigel, A; Berdugo, M; Picard, E; Levy-Boukris, R; Jaadane, I; Jonet, L; Dernigoghossian, M; Andrieu-Soler, C; Torriglia, A; Behar-Cohen, F (2016). „Light-induced retinal damage using different light sources, protocols and rat strains reveals LED phototoxicity” (PDF). Neuroscience. 339: 296—307. PMID 27751961. S2CID 1619530. doi:10.1016/j.neuroscience.2016.10.015.
- „How Energy-Efficient Light Bulbs Compare with Traditional Incandescents”. energy.gov. Приступљено 4. 2. 2018.
- „CFLs vs. LEDs: The Better Bulbs”. greenamerica.org. Приступљено 31. 8. 2016.
- „Lightbulb Efficiency Comparison Chart”. greatercea.org. 24. 3. 2015. Архивирано из оригинала 21. 04. 2020. г. Приступљено 4. 2. 2018.
- „Dubai Lamp | Philips Lighting”. Philips.ae. Приступљено 2. 8. 2019.
- „Lighting world first: Philips breaks 200 lumens per watt barrier” (PDF). Philips.com. Приступљено 2. 8. 2019.
- „Philips and Dubai unveil world's most efficient LED bulb”. newatlas.com. 6. 10. 2016.
Спољашње везе
[уреди | уреди извор]
- International Lighting Vocabulary 2nd Edition (online searchable version of international standard CIE S 017:2020
| Основне јединице |  | |
|---|---|---|
| Изведене јединице | ||
| Остале прихваћене јединице | ||
| Види још | ||
