الكانديلا
وحدة أساسية في SI · الكمية: شدة الإضاءة
01 · التعريف
الوحدات الأساسية الست الأخرى تصف العالم كما هو. أما الكانديلا فتصف العالم كما تراه العين البشرية — وهذا مكتوب في التعريف نفسه.
الكانديلا الواحدة هي شدة إضاءة مصدر يبعث، في اتجاه معيَّن، إشعاعاً أحادي اللون تردده 540·10¹² هرتز، وتكون شدته الإشعاعية في ذلك الاتجاه 1/683 واط لكل ستراديان. وكل طول موجي آخر يُوزَن بمنحنى الحساسية البصرية V(λ) — أي متوسط حساسية العين البشرية.
الكانديلا تقول كم من الضوء يذهب في اتجاه واحد، واللومن كم يذهب في كل الاتجاهات مجتمعة. مصدر متماثل المناحي شدته 1 cd يعطي 4π ≈ 12.57 لومن؛ أما كشَّاف ضيّق بالشدة نفسها فيعطي جزءاً من اللومن.
02 · التحويل
أدخل شدة إضاءة — وسيحوّلها الجواز
الشموع التاريخية — من شمعة هيفنر إلى شمعة فيول — تفارق الكانديلا بمعاملات صحيحة لا بأجزاء عشرية: كل بلد كان يحتفظ بلهبه، وكل لهب كان يحترق على طريقته.
سطوع الشاشة يُقاس بالكانديلا لكل متر مربع: 300 cd/m² في شاشة مكتب، و1000 cd/m² في تلفاز HDR. وهذا هو اللمعان لا شدة الإضاءة — أي الشدة مقسومة على مساحة السطح الباعث.
| الوحدة | الاسم | القيمة | أين تُصادَف |
|---|---|---|---|
| mcd | ميلي كانديلا | 130 000 | ليدات المؤشِّرات، إضاءة المفاتيح |
| cd | كانديلا | 130 | الكتابة الأساسية لشدة الإضاءة في SI |
| kcd | كيلو كانديلا | 0.13 | مصابيح السيارات، إشارات المرور، الكشَّافات |
| Mcd | ميغا كانديلا | 1.3·10⁻⁴ | المنارات، كشَّافات الدفاع الجوي |
| Gcd | غيغا كانديلا | 1.3·10⁻⁷ | أشعة نحو السماء، مصادر نبضية |
Φ = I · Ω: شدة الإضاءة في الزاوية المجسمة. البادئات عشرية؛ وcd/m² هي اللمعان لا شدة الإضاءة.
03 · مراتب المقدار
من المؤشِّر إلى شعاع المنارةشمعة: كانديلا واحدة
04 · أجهزة القياس
بمَ تُقاس الكانديلا
كرة أولبريخت تجمع كل التدفق الضوئي للمصباح: تقيس اللومن، ومنه تُحسب شدة الإضاءة المتوسطة.
يدور حول المصدر من كل الزوايا ويرسم مخطط شدة الإضاءة. هكذا تُعتمد مصابيح السيارات وإشارات المرور والكشَّافات.
ثنائي ضوئي بمرشِّح مضبوط على منحنى الحساسية البصرية. يقيس الإضاءة باللوكس — مكان العمل، الشارع، الدفيئة.
ثلاثة ثنائيات ضوئية من السيليكون في مصيدة تبتلع الضوء كله تقريباً: المعيار الأوّلي الذي يربط الكانديلا بالواط.
05 · قواعد الكتابة
الحرفان صغيران: cd، لأنها الشمعة اللاتينية
لم تُسمَّ الكانديلا باسم شخص بل من اللاتينية candela — أي شمعة —، ولهذا فالرمز بحرف صغير. أما «Cd» بحرف كبير فهو العنصر الكيميائي الكادميوم. ولا يأخذ الرمز علامة جمع أبداً: 5 cd.
06 · الوحدات المجاورة
الكانديلا هي نقطة انطلاق هندسة الإضاءة: اضربها في ستراديان تحصل على اللومن؛ اقسم اللومن على مساحة تحصل على اللوكس؛ اقسم الكانديلا على مساحة السطح الباعث تحصل على اللمعان بوحدة cd/m².
قانون التربيع العكسي: مصدر شدته 100 cd يعطي 100 lx على مسافة متر و4 lx فقط على خمسة أمتار.
07 · القسم التاريخي
حين كانت وحدة الضوء شمعة حقيقية
مصباح يحرق أسيتات الأميل بفتيل ذي مقاس محدَّد. معيار كان لا بد من إشعاله ثم انتظار استقرار اللهب.
متوسط متفق عليه للمعايير اللهبية الوطنية. السلف المباشر للكانديلا: في 1948 أُعيدت تسميتها وضُبطت فحسب.
مصباح كارسيل الزيتي بمضخة ساعاتية: كان يحرق 42 غراماً من زيت اللفت في الساعة ويضيء كعشر شموع تقريباً.
أول معيار لا يعتمد على وقود: سنتيمتر مربع من البلاتين المنصهر عند درجة تجمّده.
الوحدة الوحيدة في SI التي تجلس في تعريفها العين البشرية
المتر والكيلوغرام والثانية لا تعتمد على راصد. أما الكانديلا فتعتمد: المعامل 683 lm/W والمنحنى V(λ) مستمدّان من قياسات متوسَّطة أُجريت على بشر في عشرينيات القرن الماضي. لذلك للفوتومترية عالمان متوازيان — عالم القياس الإشعاعي بالواط، واحد للجميع، وعالم القياس الضوئي باللومن، معايَر على شبكيتنا. غيّر الراصد تتغيّر الأرقام: في الرؤية الليلية تنتقل الذروة إلى 507 nm، ويُستعمل منحنى إسكوتوبي مستقل.
الفهرس · النظام الدولي للوحدات
جواز لكل كمية
سبع وحدات أساسية، واثنتان وعشرون مشتقة بأسماء خاصة، وأرشيف الأنظمة الخارجة من التداول. كل واحدة ورقة مستقلة: التعريف، البعد، التحويل، الأجهزة، قواعد الكتابة. بثلاث وثلاثين لغة.
الوحدات الأساسية
افتح جواز الكانديلاالمشتقات ذات الأسماء الخاصة
بلون الطين — تلك التي يحوي تعريفها الكانديلاالأنظمة التاريخية
أرشيف الرموزلغة الجواز
36 لغة. الرمز cd والصيغ لا تُترجم — فهي متطابقة في كل النسخ اللغوية؛ ما يُترجم هو الوصف والأمثلة وقواعد الكتابة لكل نظام كتابة.