Lumen

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

LUmen
SistemSI izvedena jedinica
JedinicaSvetlosni fluks
Simbollm 
Jedinična pretvaranja
1 lm u ...... je jednak sa ...
   Osnovne jedinice SI sistema   1 cd⋅sr

U fizici, a posebno u fotometriji, lumen (simbol: lm) je SI izvedena jedinica svetlosnog fluksa. To je količina svetlosti koja pada na jediničnu sfernu površinu sa jedinične udaljenosti od izvora od jedne kandele. U steradijanima ovo je ekvivalentno količini svetlosti koja pada na jedinični ugao od izvora svetlosti od jedne kandele. Alternativno, jedan lumen je ukupna svetlost proizvedena od strane izotropnog svetlosnog izvora (od 1/4π kandele). Svetlosna sijalica od 100 vati će odati oko 1400 lumena.

Definicija[uredi | uredi izvor]

Dvadesetšesta Generalna konferencija o tegovima i merama (CGPM) je redefinisala fotometrijske jedinice 2018. godine.[1] Sa novom definicijom, koja je stupila na snagu 20. maja 2019, lumen se

[...] definiše uzimajući fiksnu numeričku vrednost svetlosne efikasnosti monohromatskog zračenja frekvencije 540 × 1012 Hz, Kcd, da bude 683 kada se izrazi u jedinici lm W–1 [...]

Pre 2019. godine, definicija se zasnivala na kandeli. Lumen je povezan sa kandelom kao

1 lm = 1 cd ⋅ sr.

Puna sfera ima prostorni ugao od 4π steradijana,[2] te izvor svetlosti koji ravnomerno zrači jednu kandelu u svim pravcima ima ukupan svetlosni fluks od 1 cd × 4π sr = 4π cd⋅sr ≈ 12,57 lumena.[3]

Svetlosni tok[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Svetlosni tok

Svetlosni tok, luminacijski fluks ili svetlosna snaga (oznaka Fs) je fotometrijska fizička veličina koja opisuje snagu odaslanog, prenesenog ili primljenog svetlosnog zračenja; određena je kao umnožak svetlosne jačine Is i ugla osvetljenja ω:

Merna jedinica svetlosnog toka jeste lumen (lm).[4]

Fotometrija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Fotometrija (optika)

Fotometrija je grana optike koja se bavi merenjem svojstava svetlosti (svojstava izvora svetlosti, svetlosnog toka i osvetljenja površina). Istorijska fotometrijska merenja obavljana su pomoću ljudskog oka, a savremena fotometrijska merenja, iako koriste elektronske fotometre, prilagođena su osetljivosti ljudskoga oka. Obuhvaćaju samo onaj deo spektra elektromagnetskih talasa koji zapaža ljudsko oko, to jest ograničena su na talasne dužine od približno 380 do 780 nm. Kako ljudsko oko nije jednako osetljivo na sve talasne dužine vidljive svetlosti, za svaku se talasnu dužinu pomoću fotometrijskog ekvivalenta i funkcije osetljivosti vida određuje ekvivalentna vrednost standardnog promatrača (prema Međunarodnoj organizaciji za normizaciju ISO). Merenjima svojstava celokupnoga elektromagnetskog spektra bavi se radiometrija.[5]

Fotometrijske veličine i merne jedinice[uredi | uredi izvor]

Fotometrijske veličine i merne jedinice
Veličina Merna jedinica Napomena
naziv znak naziv znak
Svetlosna energija Qs lumen sekunda lm⋅s naziva se i količina svetlosti
Svetlosni tok Φs lumen (cd⋅sr) lm naziva se i luminacijski fluks ili svetlosna snaga
Svetlosna jakost Is kandela (lm/sr) cd naziva se i luminacijski intenzitet
Sjajnost Ls kandela po kvadratnom metru cd/m2 naziva se i luminancija
Osvetljenje Es luks (lm/m2) lx naziva se i iluminacija
Osvetljenost Hs luks sekunda lx⋅s naziva se i svetlosna izloženost ili ekspozicija
Svetlosna delotvornost η lumen po vatu lm/W naziva se i luminacijska efektnost

Objašnjenje[uredi | uredi izvor]

Količina svetlosti koju tačkasti izvor svetlosti šalje (emituje) u prostor u svim pravcima u jednoj sekundi, naziva se svetlosni tok ili luminacijski fluks. Opkoli li se tačkasti izvor svetlosti jakočine 1 kandele (cd) kuglom prečnika 1 metar (m), onda je količina svetlosti što prolazi kroz 1 m2 kugle merna jedinica za svetlosni tok i zove se 1 lumen (lm). Prostorni ugao koji pripada ravni od 1 m2 je jedinični prostorni ugao i zove se steradijan (sr). Budući da je površina kugle 4r2π, te je površina jedinične kugle (r = 1 m) jednaka 4π ili 12,57 m2. Znači kugla poluprečnika 1 m ima 12,57 steradijana. Prema tome može se reći: 1 lumen je onaj svetlosni tok koji daje tačkasti izvor svetlosti od 1 kandele u prostornom uglu od 1 steradijana.

Ako izvor svetlosti šalje svetlost t sekundi, onda je ukupna količina svetlosti koju on daje jednaka umnošku vremena:

Svetlosna energija meri se lumensekundama ili lumen sekundama (lm∙s) ili lumensatima (lm∙ h). Kako izvor svetlosti jačine 1 kandela šalje u 1 steradijan tok svetlosti od 1 lumena, onda će kroz površinu od 4π = 12,57 m2 slati svetlosni tok 12,57 lm. Generalno, izvor svetlosti jačine Is (u kandelama) daće svetlosni tok (u lumenima):

a odatle je svetlosna jačina (u kandelama):[6]

Primeri[uredi | uredi izvor]

Usporedna tablica svetlosnog toka nekih izvora svetlosti[7][8][9]
Izvor Svetlosni tok (lumen)
37 mW bela LED (svetleća dioda) 0,20
15 mW zeleni laser (532 nm talasna dužina 8,4
1 W bela LED svetiljka 25 – 120
Petrolejka 100
40 W električna sijalica 325
7 W bela LED svetiljka 450
18 W fluorescentna cev 1 250
100 W električna sijalica 1 750
40 W fluorescentna cev 2 800
35 W elektrolučna svetiljka (ksenon) 2 200 – 3 200
100 W fluorescentna cev 8 000
127 W natrijumova sijalica 25 000
400 W halogena sijalica 40 000

Rasveta[uredi | uredi izvor]

Svetiljke koje se koriste za osvetljenje obično se označavaju sa izlazom svetlosti u lumenima; u mnogim jurisdikcijama to je zakonom propisano.

Spiralna kompaktna fluorescentna svetiljka od 23 W emituje oko 1.400–1.600 lm.[10][11] Mnoge kompaktne fluorescentne svetiljke i drugi alternativni izvori svetlosti označeni su kao ekvivalentni sijalici sa specifičnom snagom. Ispod je data tabela koja prikazuje tipični svetlosni tok za uobičajene sijalice sa žarnom niti i njihove ekvivalente.

Ekvivalenti električne snage za različite lampe [12][13][14]
Minimalni izlaz svetlosti (lumena) Potrošnja električne energije (vati)
[Inkandescentna sijalica|Inkandescentna]] Kompaktana fluorescentna LED
Nehalogena Halogena
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]

Dana 1. septembra 2010. godine, na snagu je stupio zakon Evropske unije kojim se zahteva da oprema za osvetljenje mora biti označena prvenstveno svetlosnim fluksom (lm), umesto električnom snagom (W).[18] Ova promena rezultat je EU direktive o ekološkom dizajnu za proizvode koji koriste energiju (EuP).[19] Na primer, prema standardu Evropske unije, energetski efikasna sijalica za koju se tvrdi da je ekvivalent 60 W volframske sijalice mora imati minimalnu izlaznu svetlost od 700–750 lm.[20]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ „Convocation of the General Conference on Weights and Measures (26th meeting)” (PDF). Versailles: Bureau International des Poids et Mesures. 13. 11. 2018. Arhivirano iz originala (pdf) 19. 09. 2019. g. Pristupljeno 14. 06. 2021. 
  2. ^ „Lesson introduction to solid angles”. Pristupljeno 4. 10. 2010. 
  3. ^ Bryant, Robert H. „Lumens, Illuminance, Foot-candles and bright shiny beads…”. The LED Light. Arhivirano iz originala 20. 07. 2008. g. Pristupljeno 4. 10. 2010. 
  4. ^ svjetlosni tok (luminacijski fluks), [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
  5. ^ fotometrija, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
  6. ^ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.
  7. ^ Szokolay, S. V. (2008). Introduction to Architectural Science: The Basis of Sustainable Design (Second izd.). Routledge. str. 143. ISBN 9780750687041. 
  8. ^ BeLight. 3. Trendforce. 2010. str. 10—12. 
  9. ^ Jahne, Bernd (2004). Practical Handbook on Image Processing for Scientific and Technical Applications (Second izd.). CRC. str. 111. ISBN 9780849390302. 
  10. ^ „OSRAM Dulux Energisparepærer” (PDF). Osram.dk. Arhivirano iz originala (PDF) 1. 3. 2012. g. Pristupljeno 25. 5. 2013. 
  11. ^ „Conventional CFLs”. Energy Federation Incorporated. Arhivirano iz originala 2008-10-14. g. Pristupljeno 23. 12. 2008. 
  12. ^ „Learn About Light Output : ENERGY STAR”. Energystar.gov. Pristupljeno 2012-07-15. 
  13. ^ „LED Light Bulb Buying Guide”. The Lightbulb Company. 11. 8. 2016. Pristupljeno 16. 11. 2017. 
  14. ^ „Halogen lamps”. www.westinghouse.com. Westinghouse. Pristupljeno 10. 3. 2020. 
  15. ^ one example has been found, at URL: https://www.amazon.com/PacLights-Ultra150-Performance-Equivalent-Replacement/dp/B00F9CM49Y
  16. ^ Philips Luxeon CoB emitters, specifically LHC1-4090-1208 datasheet http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf Arhivirano na sajtu Wayback Machine (30. mart 2015)
  17. ^ Philips Luxeon CoB emitters, specifically LHC1-4090-1211 datasheet http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf Arhivirano na sajtu Wayback Machine (30. mart 2015)
  18. ^ „Lighting now labelled in lumens”. England: National Physical Laboratory. Pristupljeno 10. 3. 2012. 
  19. ^ „Ecodesign for energy-using appliances”. Summaries of EU legislation. the EU institutions. 2. 2. 2010. Pristupljeno 10. 3. 2012. 
  20. ^ „Energy-saving light bulbs: how to read the packaging”. European Commission. Arhivirano iz originala 28. 6. 2013. g. Pristupljeno 10. 3. 2012. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Lumen na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Лумен&oldid=27549177”