فيض ضوئي

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
فيض ضوئي
الرموز الشائعة
Φv
نظام الوحدات الدولي لومن
حسب الوحدات الدولية الأساسية cd⋅sr
التحليل البعدي J
دالة اللمعان لكل من الرؤية النهارية (الدالة باللون الأسود) والرؤية الليلية (باللون الأخضر)[1] بالفضاء اللوني سي آي إي 1931.[2][2][3] يمثل المحور الأفقي الطول الموجي بالنانومتر.
تستخدم كرة التكامل في قياس الفيض لمصدر ضوئي ما.

في علوم قياس الضوء، الفيض الضوئي أو التدفق الضوئي أو الطاقة المضيئة هو مقياس قوة الضوء الصادر من المصدر سواء كان هذا المصدر طبيعيا كالشمس والنجوم أم صناعيا كالمصابيح بمختلف أنواعها وأشكالها.
يختلف تعريف التدفق الضوئي عن التدفق الإشعاعي، المهتم بقياس القوة الضوئية الصادرة من الإشعاعات الكهرومغناطيسية (بما في ذلك الأشعة تحت الحمراء، الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي)، مما يعني أنه التعريف الأشمل. بصورة أبسط يهتم التدفق الضوئي في دراسة الأطوال الموجية التي تحس بها العين البشرية بينما التدفق الإشعاعي يهتم بدراسة جميع الأطوال الموجية.[4]

الوحدات[عدل]

في نظام الوحدات الدولي، يتم استخدام وحدة اللومن لتعريف التدفق الضوئي. يتم تعريف اللومن الواحد على أنه التدفق الضوئي الناتج من مصدر ضوء يصدر شمعة واحدة من الكثافة الضوئية على زاوية صلبة قيمتها 1 ستراديان. في أنظمة الوحدات الأخرى، يمكن أن يقاس التدفق الضوئي بوحدات الطاقة.

الاتساع[عدل]

ترى العين البشرية الأطوال الموجية التي يتراوح مداها في الهواء من 380 إلى 750 نانومتر، في الماء وغيرها من الوسائط ينخفض المدى بعامل مساوي لمعامل إنكسار الوسط. من حيث التردد، ترى العين البشرية الأطياف التي يتراوح ترددها من 400-790 تيراهيرتز، وتكون أكثر حساسية للضوء عند الطول الموجي 555 نانومتر (540 هيرتز).[5]

الاستخدام[عدل]

غالبا ما يستخدم مفهوم التدفق الضوئي كمقياس موضوعي للضوء المنبعث من مصدر ضوء ما. يسجل مقدار التدفق على عبوات مصابيح الإضاءة ويقارن المستهلكون قيمة اللومن لتلك المصابيح المختلفة لمعرفة أيها ينتج أكبر كمية من الضوء، حيث أن المصباح الأكثر كفاءة هو المصباح ذو النسبة الأعلى من التدفق الضوئي.[6]

العلاقة مع الكثافة المضيئة[عدل]

في حين يستخدم اللومن في قياس التدفق الضوئي، تستخدم وحدة الشمعة في قياس الكثافة الضوئية ومدى سطوع الحزمة الضوئية في اتجاه معين. في حالة مصباح ضوئي 1 لومن وتم تركيز الضوء على شعاع سترادي واحد، فإن الكثافة الضوئية ستكون 1 شمعة. لكن إذا تم تغيير تركيز الضوء إلى 1/2 سترادي، فإن كثافة المصدر ستكون 2 شمعة، أي حزمة أضيق لكن أكثر سطوعا في حين يبقى التدفق الضوئي ثابت.

أمثلة[عدل]

الفيض الضوئي لعدد من أنواع المصابيح[7][8][9]
المصدر الفيض الضوئي (اللومن)
مصباح الليد الأبيض الساطع بقدرة 37 ميلي وات 0.20
مصباح الليزر الأخضر (15 ميلي وات) بطول موجي 532 نانومتر 8.4
مصباح ليد أبيض بقدرة 1 وات 25–120
مصباح الكيروسين 100
مصباح متوهج 40 وات عند 230 فولت 325
مصباح ليد أبيض بقدرة 7 وات 450
مصباح ليد أبيض بقدرة 6 وات 600
مصباح متوهج 18 وات 1250
مصباح متوهج 100 وات 1750
مصباح فلوريسنت 40 وات 2800
مصباح زينون 35 وات 2200–3200
مصباح فلوريسنت 100 وات 8000
مصباح بخار الصوديوم 127 وات 25000
مصباح هاليد المعدني 400 وات 40000
هذه القيم للمصابيح المصنعة حديثا، حيث يقل الفيض مع مرور الزمن.

انظر أيضا[عدل]

المصادر[عدل]

  1. ^ Scotopic luminosity function نسخة محفوظة 28 يناير 2018 على موقع واي باك مشين.
  2. أ ب Judd-Vos modified Photopic luminosity function نسخة محفوظة 06 نوفمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  3. ^ CIE 2-deg CMFs نسخة محفوظة 09 أبريل 2018 على موقع واي باك مشين.
  4. ^ (Radiometry and the Detection of Optical Radiation (Pure & Applied Optics Series
  5. ^ Cecie Starr (2005). Biology: Concepts and Applications. Thomson Brooks/Cole. ISBN 053446226X. 
  6. ^ LIGHTING TECHNOLOGIES: A GUIDE TO ENERGY-EFFICIENT ILLUMINATION" نسخة محفوظة 10 أغسطس 2018 على موقع واي باك مشين.
  7. ^ Szokolay، S. V. (2008). Introduction to Architectural Science: The Basis of Sustainable Design (الطبعة الثانية). Routledge. صفحة 143. ISBN 9780750687041. 
  8. ^ BeLight. 3. Trendforce. 2010. صفحات 10–12. 
  9. ^ Jahne، Bernd (2004). Practical Handbook on Image Processing for Scientific and Technical Applications (الطبعة الثانية). CRC. صفحة 111. ISBN 9780849390302. 

وصلات خارجية[عدل]