Lumen

"Tye" ha scritto nel messaggio news:8_PSh.3482$R snipped-for-privacy@twister1.libero.it...

Ti riporto una risposta (corretta) fornita ad una domanda simile alla tua e dove con un pò di leggerezza si chiede di una banale conversione tra Watt, candele e lumen: Saluti.

Non sono grandezze omogenee, cioè non sono dello stesso tipo. Watt è l'unità di misura della potenza, candela l'unità di misura dell'intensità luminosa. Non esiste dunque una forma diretta di conversione (quale ad esempio 1 Kcal = 4186 joule). E' un po' come se ti chiedessi a che velocità corrisponde la potenza di 800 chilowatt: probabilmente ti risponderesti che dipende dalla macchina di cui si sta parlando: è un TIR o una formula 1? L'intensità è il flusso luminoso in una determinata direzione. Il flusso luminoso si misura in lumen, l'intensità in candele che sono lumen per ogni steradiante (è l'unità di misura dell'angolo solido). Il flusso luminoso è la grandezza più direttamente legata al watt: è la frazione di potenza radiante che occupa la banda visibile. Ma anche tra lumen e watt non c'è una corrispondenza immediata poiché dipende dal tipo di sorgente. Una lampada fluorescente ed una ad incandescenza che assorbono la stessa potenza elettrica, P, hanno flussi luminosi, F, nettamente diversi: si dice che hanno un'efficienza, E=F/P, diversa. Una lampada ad incandescenza circa 10 lumen per ogni watt, la fluorescente anche 80 lumen per ogni watt. La candela (cd) è l'intensità luminosa in una data direzione di una sorgente che emette una radiazione monocromatica di frequenza 540 THz la cui potenza energetica in tale direzione è di 1/683 W/sr. Solo se ci si riferisce a quella particolare sorgente si può dire che ad 1 cd corrisponde 1/683 watt. Oppure, nota l'efficienza E di una lampada che assorbe la potenza P, ipotizzando per essa una distribuzione uniforme nello spazio, quindi l'intensità è data in ogni direzione I=P*E/12,56 ( 12,56 sono gli steradianti dell'angolo solido totale) si può dire che 1 W corrisponde a E/12,56 cd. Zeno Martini

10:11 - Aggiungerei un'altra cosa... Quando nel mondo reale (e non in quello teorico ideale) una sorgente emette luce in una determinata direzione, significa banalmente che quella sorgente è dotata di riflettore, e, in determinati casi, anche di una lente frontale (o di almeno due lenti nel caso di un laser o di un proiettore). Le ottiche in questione assorbono luce (trasformandola in calore). Se vorremo indicare la quantità totale di luce emessa dalla sola lampada(sorgente), a parte forniremo anche il rendimento dell'apparecchio e delle sue ottiche. Se vorremo invece indicare quella dell'apparecchio completo di lampada (in questo caso la torcia), l'apparecchio completo di lampada lo considereremo sorgente. Che ovviamente non sarà puntiforme omnidirezionale, cosa che d'altronde nel mondo reale riguarda anche le lampadine. E neppure sarà emessa in un ideale angolo solido (steradiante). La luce verrà sempre distribuita nella maniera più varia, e andrà ricalcolata. Per far capire all'utilizzatore quanta potenza viene sviluppata sotto forma di luce visibile bisognerebbe convertire i lumen in milliwatt o in watt, ma a quel punto diventerebbe vaga la misura di luminosità (per sapere la quale bisogna pesare lo spettro di luce sulla base della curva media CIE di sensibilità dell'occhio umano). E' una bilancia : o sei vago di qua o sei vago di là, o altrimenti sei un po' approssimativo se stai nel mezzo (compromesso) --- Quotare bene --- - Mar 10 Apr 2007, 20:41, Pino "Tye" ha scritto nel messaggio

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11:06 - in riferimento al mio messaggio news: snipped-for-privacy@usenet.libero.it (+google post:) (+google thread:) Ho trovato quest'altra risposta di Zeno martini che risponde invece sull'equivalenza candela/watt, ma soprattutto fornisce un interessante chiarimento storico --- Tra parentesi quadre ho inserito delle precisazioni dove il testo rischiava di essere capito male --- "Che relazione esiste tra candela e watt? Ed una normale candela stearica che intensità ha?" --- Risponde Zeno Martini --- La prima è una delle domande più frequenti poste dai visitatori di Electroportal. Generalmente faccio riferimento ad una risposta già data qualche tempo fa. Però è opportuno aggiungere alcune considerazioni. Innanzitutto perché quella domanda? La ragione sta nell?uso della parola candela. Una lampadina di N candele è, nel parlato comune, molto più frequente qualche decennio fa quando nelle abitazioni civili la lampadina ad incandescenza dominava incontrastata, sinonimo di lampadina di N watt. Ma perché la candela è fatta corrispondere al watt? Il flusso luminoso, che si misura in lumen, è la potenza della radiazione di una sorgente cui l?occhio è sensibile, una frazione piuttosto piccola [luce visibile col massimo nel gialloverde/verdechiaro] della totale potenza radiante, che [invece] in una lampada ad incandescenza è prevalentemente nell?infrarosso (IR), quindi termica. Il rapporto tra il flusso e la totale potenza radiante, [quella che da molti viene/veniva intesa come tale, ma che invece è la potenza elettrica assorbita/impegnata dalla lampada] praticamente coincidente con la potenza elettrica assorbita dalla lampada, è l?efficienza della lampada, il suo rendimento luminoso, e si misura in lumen/watt. L?efficienza di una lampada ad incandescenza è compresa tra 10 e 20: diciamo 12,56 lumen/watt [ed ecco la notizia storica di Zeno Martini : qualcuno nel lontano passato pensò bene di arrotondare a 12,56 il valore medio dell'efficienza luminosa della lampada ad incandescenza, parificandolo in tal modo al volume sferico di 12,56 steradianti, e, quindi, al valore di una candela in ogni direzione] e vedremo immediatamente perché. L?intensità luminosa è il flusso luminoso che interessa un angolo solido pari ad uno steradiante. E? cioè il rapporto tra il flusso luminoso e l?angolo solido che quel flusso comprende. Una candela significa cioè un lumen per ogni steradiante. L?angolo solido completo è di 4*pigreco=4*3,14 =12,56 steradianti. Quindi una sorgente luminosa con l?intensità di una candela in ogni direzione, che cioè emette un lumen in ogni steradiante, emette in totale 12,56 lumen. Una lampadina ad incandescenza di 1 watt con efficienza 12,56 ha dunque in ogni direzione l?intensità di una candela. Da qui l?equivalenza candela=watt del linguaggio comune. Per quanto riguarda la seconda domanda, non so immediatamente fornire un valore evidentemente, perché dipende dalla ?normalità della candela?. Comunque, ricordando che avendo la candela, non è difficile misurarlo, non è inutile chiedersi perché l?unità dell?intensità luminosa è denominata candela. Credo non sia difficile immaginarlo: per molto tempo si è fatto riferimento proprio ad una candela di forma, composizione e dimensioni definite. Successivamente si ricorse alla candela di Hefner, una lampada a stoppino di date dimensioni che bruciava un combustibile di data composizione in condizioni di pressione definite. Nel 1909 si definì la candela internazionale che usava pentano come combustibile. Nel 1948 si ricorse ad una superficie radiante alla temperatura di solidificazione del platino, finché nel 1979 fu proposta la definizione di candela nuova attualmente adottata nel sistema SI: è l'intensità luminosa di una sorgente che emette, in una data direzione, una radiazione monocromatica alla frequenza di 540 THz [555 nm : verdechiaro/gialloverde] e che ha un'intensità radiante in quella direzione di 1/683 watt per steradiante. Le ultime candele sono tutte molto vicine a quella a pentano ed è abbastanza naturale pensare che quest?ultima, a sua volta, fosse dello stesso ordine di grandezza dell?originaria candela stearica. Zeno Martini --- -*_ uniposta(at)yahoo.it -*_ uniposta(at)gmail.com

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