تعريف شدة الإضاءة

تُعرف شدة الإضاءة (بالإنجليزية: luminous intensity)، بكمية الضوء المرئي المتدفق من مصدر ضوء في اتجاه معين (أو لكل زاوية صلبة) ضمن فترة زمنية محددة، وترتبط شدة الإضاء بكمية فيزيائية أخرى تسمى اللومن (lumen) وهي كمية الضوء المتدفق من مصدره في ثانية واحدة، لها عدة مرادفات؛ القوة المضيئة (luminous power) أو التدفق الضوئي (luminous flux)، ويُقدر مقدار اللومن اعتمادًا على حساسية العين البشرية للضوء، حيث تكون العين البشرية حساسة للضوء المرئي الذي يبلغ طوله الموجي 555 نانومتر، حيث يُقدر مقدار اللومن عند هذا الطول الموجي بـ 685 لومن لكل واط من القدرة المتدفقة أو المنبعثة.[١]




الزاوية الصلبة هي زاوية ثلاثية الأبعاد تقيس الحجم الظاهري لمخروط الضوء المنبعث من المصدر، وحدتها ستيراديان (Steradian)، ويتم حسابها عن طريق قسمة مساحة سطح المخروط الضوئي المتدفق على نصف القطر (r²).




وتُقاس شدة الإضاءة بوحدة الكانديلا (candela) أو الشمعة (candle) أو اللومن لكل ستيراديان (وحدة الزاوية الصلبة)، وبحسب هذا التعريف، يمكننا استنتاج القانون الذي يمكننا من حساب شدة الإضاءة لأي مصدر ضوئي وهو:[١][٢]


شدة الإضاءة (الشمعة) = التدفق الضوئي (اللومن) / الزاوية الصلبة (ستيراديان)


الاستضاءة أو الإنارة

يرتبط مصطلح الاستضاءة أو الإنارة (Illuminance) عادةً بكيفية إدراكنا لسطوح منطقة ما، ولكن السطوع (Brightness) يختلف عن الإنارة، فتُعرف الإنارة على أنها كمية الضوء الساقط على مساحة سطح محددة، أي أنها تحدد كمية انتشار الضوء على هذه المساحة، تُقاس بوحدة اللوكس (Lux)، أما مصطلح السطوع فيشير إلى الإدراك البصري والأحاسيس الفسيولوجية للضوء، أي أن السطوع ليس مصطلحًا يستخدم للأغراض الكمية.[٣]


ويشير Lux إلى مقدار الضوء المتدفق (اللومن) من مصدر الضوء على مساحة محددة، ويتم حساب الإضاءة بالصيغة التالية:[٢]


الإنارة (لوكس) = التدفق الضوئي (اللومن) / المساحة (متر مربع)


فعندما تساوي الإنارة 1 لوكس، يعني ذلك أن الضوء تدفق من مصدره بمقدار 1 لومن وانتشر على مساحة تساوي 1 م²، وكلما ابتعد مصدر الضوء عن السطح (المساحة) انخفضت الإضاءة، وتستخدم هذه الكمية لتحديد قيم إضاءة المساحات، إذ إن هناك عدة قوانين لإضاءة كل منطقة؛ غرف النوم، المكاتب، المطابخ، وهكذا.[٣]


ملخص

يمكن تلخيص الفرقات بين كل من شدة الإضاءة والتدفق الضوئي والإنارة كالآتي:

  • شدة الإضاءة (الشمعة أو الكانديلا): مقدار الضوء المتدفق في اتجاه محدد أو لكل زاوية صلبة.
  • التدفق الضوئي (اللومن): كمية الضوء المنبعثة في ثانية واحدة في جميع الاتجاهات.
  • الإنارة (اللوكس): كمية الضوء المنبعث من المصر والمنتشر عبر مساحة سطح محددة.


تستخدم الكميات الثلاث لتحديد إضاءة مصدر ضوئي معين كالمصباح مثلًا، وتوجد قيم شدة الإضاءة والتدفق الضوئي مكتوبة من قبل الشركات المصنعة مع المعلومات المرفقة مع مصدر الضوء (على الأغلفة أو في دليل الاستخدام)، ولكن لا يمكن للشركات تحديد قيمة الإنارة (لوكس) لأن هذه القيمة تعتمد على الظروف المحيطة للمنطقة.

المراجع

  1. ^ أ ب "luminous intensity", britannica, Retrieved 24/8/2022. Edited.
  2. ^ أ ب is luminous intensity (candela)? "All about light intensity, luminous flux & illuminance", auersignal, Retrieved 24/8/2022. Edited.
  3. ^ أ ب is a term that,brightness of an illuminated area. "Luminance vs. Illuminance", konicaminolta, Retrieved 24/8/2022. Edited.