লুমেন
SI উদ্ভূত একক · রাশি: আলোক প্রবাহ
01 · সংজ্ঞা
লুমেন হলো সেই আলোক প্রবাহ যা এক ক্যান্ডেলা দীপন তীব্রতার উৎস এক স্টেরেডিয়ান ঘন কোণের ভেতরে পাঠায়। এই রাশি উৎস বাইরে যত আলো দেয় তার সবটুকু বর্ণনা করে, সে যেদিকেই মুখ করে থাকুক।
বাতির বাক্সে ওয়াটের জায়গা লুমেনই নিয়েছে, যখন আলোক-নিঃসারী ডায়োড ক্ষমতাকে উজ্জ্বলতার অর্থহীন মাপ বানিয়ে দিল: ষাট ওয়াটের ভাস্বর বাতি আর আট ওয়াটের ডায়োড একই আটশো লুমেন দেয়। প্রবাহের পূর্ণ মাপ চায় সব দিক থেকে আলো জড়ো করা — চারদিকে সমানভাবে আলো ছড়ানো উৎস চার পাই স্টেরেডিয়ানের ভেতরে বিকিরণ করে, অর্থাৎ তার দীপন তীব্রতার ক্যান্ডেলার চেয়ে ১২.৫৭ গুণ বেশি লুমেন। একই তীব্রতার কিন্তু সরু রশ্মিগুচ্ছের সার্চলাইট দশ গুণেরও কম প্রবাহ দেয়, আর বাক্সের একটিমাত্র সংখ্যা দেখে তাকে সাধারণ বাতি থেকে আলাদা করা যায় না।
ওয়াট বলে যন্ত্র কতটা খায়, লুমেন বলে কতটা আলো দেয়। সোভিয়েত আমলের আশি ওয়াটের বাতি আজকের দশ ওয়াটের চেয়ে কম আলো দিত: ক্ষমতা বেড়েছে, আলোক দক্ষতা দাঁড়িয়ে ছিল।
ভাস্বর বাতি প্রতি ওয়াটে প্রায় তেরো লুমেন দেয়, হ্যালোজেন কুড়ি, ফ্লুরোসেন্ট ষাট, আজকের ডায়োড একশো কুড়ি থেকে দুইশো। গ্রহণযোগ্য বর্ণ-উপস্থাপনসহ সাদা আলোর তাত্ত্বিক সীমা তিনশোর কাছাকাছি, আর চরম সীমা, একবর্ণী সবুজের জন্য, প্রতি ওয়াটে ৬৮৩ লুমেন — আর এটি আর কারিগরি বাধা নয়, এটিই ক্যান্ডেলার সংজ্ঞা। ভাস্বর বাতি আর ডায়োডের পার্থক্যের ব্যাখ্যা সরল: উত্তপ্ত ফিলামেন্ট প্রায় সমস্ত শক্তি অবলোহিততে বিকিরণ করে, যা চোখ একেবারেই দেখে না।
মাপকাঠির উপরের প্রান্ত সূর্য: ৩.৬·১০²⁸ লুমেন। তার মধ্যে দুপুরে পৃথিবীর বুকে পৌঁছায় প্রায় এক লাখ লাক্স, আর কোনো বাতিই এর সঙ্গে তর্ক করে না।
02 · রূপান্তর
একটি ফ্লাক্স দিন — নথি সেটিকে এককে ভেঙে দেবে
ক্যান্ডেলায় রূপান্তর কেবল ঘন কোণ সম্পর্কে শর্ত রেখেই সম্ভব, তাই সারণি সব দিকে সমান বিকিরণ ধরে হিসাব করে। শেষ সারির ওয়াট বাতির ক্ষমতা নয়, বরং চোখের সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতার তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বিকিরণ প্রবাহ।
বাতি বাছতে কেবল লুমেন যথেষ্ট নয়: একই প্রবাহের দুটি উৎস বর্ণ তাপমাত্রা আর বর্ণ-উপস্থাপন সূচকে আলাদা হয়। দুই হাজার সাতশো কেলভিন ভাস্বর বাতির উষ্ণ হলুদ আলো দেয়, ছয় হাজার দেয় ঠান্ডা দিনের আলো; আশির নিচে বর্ণ-উপস্থাপন সূচক মানে ঘরের রং বিকৃত হবে, খাবার আর ত্বক অস্বাভাবিক দেখাবে। ইউরোপীয় লেবেল বাক্সে তিনটি সংখ্যাই চায়, কিন্তু চোখে পড়ে সাধারণত কেবল প্রবাহ।
| একক | নাম | মান | কোথায় দেখা যায় |
|---|---|---|---|
| lm | লুমেন, SI একক | 800 | লুমেন, SI একক |
| klm | কিলোলুমেন | 0.8 | কিলোলুমেন |
| Mlm | মেগালুমেন | 0 | মেগালুমেন |
| mlm | মিলিলুমেন | 800000 | মিলিলুমেন |
| cd·sr | ক্যান্ডেলা প্রতি স্টেরেডিয়ান — হুবহু সেই একই | 800 | ক্যান্ডেলা প্রতি স্টেরেডিয়ান — হুবহু সেই একই |
| lm·h | লুমেন-ঘণ্টা: আলোর পরিমাণ, জ্বলার সময় ধরে প্রবাহ | 800 | লুমেন-ঘণ্টা: আলোর পরিমাণ, জ্বলার সময় ধরে প্রবাহ |
| W(LED) | ডায়োডের ওয়াট: এই প্রবাহের জন্য সে কতটা খাবে | 5.71 | ডায়োডের ওয়াট: এই প্রবাহের জন্য সে কতটা খাবে |
| W(inc) | ভাস্বর বাতির ওয়াট — গত শতকের অভ্যাস | 61.5 | ভাস্বর বাতির ওয়াট — গত শতকের অভ্যাস |
| HK | হেফনার মোমবাতি: অ্যামিল অ্যাসিটেটে জার্মান মানদণ্ড | 88.9 | হেফনার মোমবাতি: অ্যামিল অ্যাসিটেটে জার্মান মানদণ্ড |
চার পাই গুণকটি কেবল সব দিকে সমান বিকিরণের বেলায় খাটে।
03 · মাত্রার ক্রম
সংকেত বাতি থেকে বাতিঘরশত ও হাজার: ঘরের বাতি, টেবিলের বাতি, গাড়ির হেডলাইট
04 · মাপার যন্ত্র
আলোক প্রবাহ কী দিয়ে মাপা হয়
ভেতরে সাদা বিচ্ছুরক প্রলেপ দেওয়া ফাঁপা গোলক: ভেতরের বাতির আলো হাজার হাজার বার প্রতিফলিত হয়, আর দেয়ালে দীপন সমগ্র প্রবাহের সমানুপাতিক হয়ে যায়, বাতি যেদিকেই আলো ফেলুক না কেন। বাতির সনদ দেওয়ার আদর্শ যন্ত্র, ব্যাস কুড়ি সেন্টিমিটার থেকে তিন মিটার পর্যন্ত।
সংসূচক গোলকের গা বেয়ে ধীরে ধীরে উৎসের চারপাশে ঘোরে আর প্রতিটি দিকের দীপন তীব্রতা লিখে রাখে; প্রবাহ আসে সমাকলন করে। মাপতে ঘণ্টার পর ঘণ্টা লাগে, বিনিময়ে মেলে পূর্ণ আলো-বণ্টন বক্ররেখা — সেটি ছাড়া বাতিদান নকশা করা যায় না।
এটি আলোকে বর্ণালিতে ভাগ করে এবং প্রতিটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে চোখের সংবেদনশীলতা বক্ররেখা দিয়ে ভারিত করে। সরু রেখাযুক্ত উৎসে — ডায়োড আর নিঃসরণ বাতিতে, যেখানে সাধারণ আলোকমাপকের ছাঁকনি বক্ররেখার সঙ্গে যথেষ্ট মেলে না — সিস্টেম্যাটিক ত্রুটি ছাড়া প্রবাহ মাপার এটিই একমাত্র উপায়।
লুমেনের সংজ্ঞার ভেতরেই লুকিয়ে আছে সংবেদনশীলতা বক্ররেখা — চোখের গড় সংবেদনশীলতা, ১৯২০-এর দশকে কয়েক ডজন পর্যবেক্ষকের ওপর নেওয়া। তাই বাক্সে একই সংখ্যা লেখা দুটি বাতি আলাদা দেখাতে পারে: প্রবাহ সমান, বর্ণালি নয়।
বিশেষভাবে বাছাই করা ভাস্বর বাতি, স্থিতিশীল প্রবাহে জ্বলে, যার আলোক প্রবাহ জাতীয় প্রতিষ্ঠান সত্যায়িত করে। একে দিয়ে গোলক আর আলোকমাপক ক্রমাঙ্কিত করা হয়, আর নিজে সে বুড়ো হয়: ঘোষিত আয়ু জ্বলার দশ-বিশ ঘণ্টায় মাপা হয়, তারপর আবার যাচাই লাগে।
05 · লেখার নিয়ম
দুটি অক্ষরই ছোট হাতের, আর লাক্সের সঙ্গে গুলিয়ে ফেলবেন না
এককের প্রতীক দুটি ছোট হাতের লাতিন অক্ষর, lm, সোজা হরফে। নামটি লাতিন lumen — আলো থেকে এসেছে, তাই এতে বড় হাতের অক্ষর নেই। বাংলায় সংখ্যার পরে রূপ বদলায় না: আটশো লুমেন।
রাশিটির প্রতীক হেলানো গ্রিক Φ। লুমেন উৎসকে বর্ণনা করে, লাক্স আলোকিত তলকে: কোনো বাতিকে লাক্সে বলা মানে দূরত্ব না বলা, অর্থাৎ কিছুই না বলা। টর্চ আর সার্চলাইটে নির্মাতারা «ANSI লুমেন» ছাপতে ভালোবাসেন — আমেরিকান পদ্ধতিতে, নির্দিষ্ট উষ্ণায়নের সময় ধরে মাপা প্রবাহ; লুমেন সেই একই, কেবল পরীক্ষার শর্ত বলে দেওয়া আছে, আর সেটাই সংখ্যাগুলোকে তুলনাযোগ্য করে। আলাদা এক ফাঁদ হলো «ডায়োডের বেরোনোর মুখে লুমেন» বনাম «বাতিদান থেকে বেরোনো লুমেন»: বিচ্ছুরক আর প্রতিফলক দশ থেকে ত্রিশ শতাংশ খেয়ে ফেলে।
প্রজেক্টরে লেখা হয় «ANSI লুমেন»: সেই একই লুমেন, কেবল আদর্শ পদ্ধতিতে পর্দার নয়টি বিন্দুতে মাপা। ANSI উল্লেখ ছাড়া সংখ্যাগুলো পরস্পরের সঙ্গে তুলনা করার যোগ্য নয় — নির্মাতা যেভাবে খুশি মাপতে পারেন।
06 · প্রতিবেশী একক
লুমেন দাঁড়িয়ে আছে ক্যান্ডেলা আর লাক্সের মাঝে: ক্যান্ডেলা বলে উৎস এক দিকে কত জোরে আলো দেয়, লুমেন বলে সব মিলিয়ে কত আলো দেয়, আর লাক্স বলে তার কতটা তলে গিয়ে পড়ল।
Simetrium-এর নথিগুলির মধ্যে লুমেনের প্রতিবেশী ক্যান্ডেলা আর স্টেরেডিয়ান সংজ্ঞা থেকে, লাক্স প্রতি ক্ষেত্রফলে প্রবাহ হিসেবে, ফুট-ক্যান্ডেল অ্যাংলো-আমেরিকান চলে, আর ওয়াট, যার সঙ্গে আলোক প্রবাহ সংবেদনশীলতা বক্ররেখা দিয়ে বাঁধা।
07 · ঐতিহাসিক অংশ
মোমবাতি থেকে বাক্সের সংখ্যা পর্যন্ত
জার্মান মানদণ্ড ছিল হেফনার বাতি, যা কঠোরভাবে নির্ধারিত ব্যাসের সলতে দিয়ে অ্যামিল অ্যাসিটেট পোড়াত। এটি নতুন ক্যান্ডেলার প্রায় দশ ভাগের নয় ভাগ দিত, কিন্তু বাতাসের আর্দ্রতা ও চাপের ওপর এতটাই নির্ভর করত যে ফলাফলকে স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরিয়ে আনতে হতো।
আন্তর্জাতিক বৈদ্যুতিক কংগ্রেস লুমেনকে লাক্স আর ফোটের সঙ্গে চালু করে। নামটি নেওয়া লাতিন lumen — আলো থেকে; একই ধাতু আলোকবিজ্ঞানেও চলত, যেখানে lumen মানে নলের ভেতরের ফাঁক।
পাশাপাশি আলোর পরিমাণের এককও ছিল — লুমেন-ঘণ্টা, অর্থাৎ প্রবাহ গুণ জ্বলার সময়। গ্যাস আর কেরোসিন বাতির খরচ এভাবেই হিসাব হতো: উজ্জ্বলতা নয়, বরং এক সন্ধ্যায় বাতি কতটা আলো দিয়েছে।
রিচার্ড উলব্রিখট প্রস্তাব করলেন বিচ্ছুরক প্রলেপযুক্ত ফাঁপা গোলক, যার ভেতরে আলো ততক্ষণ প্রতিফলিত হয় যতক্ষণ না দিক পুরোপুরি হারায়। প্রবাহের মাপ, যার জন্য আগে গোলক ধরে উৎসকে ঘুরে আসতে হতো, নেমে এল একটিমাত্র পাঠে।
ইউরোপীয় লেবেল দাবি করল আলোক প্রবাহ ক্ষমতার চেয়ে বড় করে ছাপতে হবে: ডায়োড যখন প্রতি ওয়াটে ছয় গুণ আলো দিতে শুরু করল, ওয়াট উজ্জ্বলতা নিয়ে আর কিছুই বলে না। ক্রেতাকে নতুন সংখ্যা শিখতে হলো — চেনা ষাট ওয়াটের বদলে আটশো লুমেন।
৬৮৩ সংখ্যাটি, এক মোমবাতির উত্তরাধিকার
ক্যান্ডেলার সংজ্ঞায় থাকা প্রতি ওয়াটে ৬৮৩ লুমেন সহগটি খেয়ালখুশির মতো দেখায় — আর সত্যিই তা খেয়ালখুশির। ১৯৭৯ সালে একে এমনভাবে বেছে নেওয়া হয়েছিল যাতে নতুন ক্যান্ডেলা পুরোনোটির সঙ্গে যতটা সম্ভব মিলে যায়; পুরোনোটি আবার জমাট বাঁধার তাপমাত্রায় প্ল্যাটিনামের বিকিরণ দিয়ে সংজ্ঞায়িত ছিল, আর সেটিও তারও আগের এক মোমবাতির সঙ্গে মিলিয়ে নেওয়া হয়েছিল। প্রতিটি ধাপেই ধারাবাহিকতা রক্ষা পেয়েছে, আর শেষ পর্যন্ত SI-এর একটি এককের মৌলিক সংজ্ঞার ভেতরে আজও বেঁচে আছে একটি সলতে আর অ্যামিল অ্যাসিটেটের স্মৃতি। ২০১৯ সাল থেকে লুমেন ওয়াটের সঙ্গে যথাযথভাবে বাঁধা: সহগটিকে ধ্রুবক ঘোষণা করা হয়েছে, আলোর বেগ বা ইলেকট্রনের আধানের মতো। তবে যথাযথ থাকে কেবল ৫৪০ টেরাহার্টজের একবর্ণী বিকিরণের সঙ্গে সম্পর্কটুকু — যেকোনো বাস্তব উৎসের জন্য প্রবাহ হিসাব হয় বর্ণালিকে চোখের সংবেদনশীলতা বক্ররেখা দিয়ে ভারিত করে, আর সেই বক্ররেখা এমন এক গড় পর্যবেক্ষককে বর্ণনা করে যার অস্তিত্ব প্রকৃতিতে নেই। এখান থেকেই আলোকমিতির নির্ভুলতার সীমা: সেরা জাতীয় মানদণ্ডও লুমেনকে প্রায় দুই হাজার ভাগের এক অনিশ্চয়তা নিয়ে পুনরুৎপাদন করে — বৈদ্যুতিক এককগুলোর চেয়ে পাঁচ ক্রম খারাপ।
এই ৬৮৩ হলো ৫৫৫ ন্যানোমিটারের একবর্ণী আলোর সর্বোচ্চ মান, ঠিক যেখানে চোখ সবচেয়ে সংবেদনশীল। সাদা আলোয় সীমা আরও নিচে, প্রতি ওয়াটে ৩৫০ লুমেনের কাছাকাছি: বর্ণালির একটি অংশ সাদা হওয়ার জন্য দরকার, কিন্তু চোখ তা প্রায় দেখেই না।
তালিকা · মাপের একক
প্রতিটি রাশির জন্য একটি নথি
SI-এর সাতটি মূল একক, নিজস্ব নামওয়ালা বাইশটি উদ্ভূত একক, আর পদ্ধতির বাইরের সেই একক যেগুলি ছাড়া না চলে কারিগরি, না দৈনন্দিন জীবন। প্রত্যেকটির আলাদা পাতা: সংজ্ঞা, রূপান্তর, যন্ত্র, লেখার নিয়ম। 36টি ভাষায়।
নিজস্ব নামওয়ালা SI উদ্ভূত একক
লুমেনের পাতা খোলাSI-এর মূল একক
অ্যাম্বার রঙে — ক্যান্ডেলা, যা দিয়ে লুমেন গড়াঅন্য লিখনে আলোক প্রবাহ
নথির ভাষা
৩৬টি ভাষা। প্রতীক lm আন্তর্জাতিক, কিন্তু বর্ণ তাপমাত্রার অভ্যাস তা নয়: উত্তর ইউরোপ আর আমেরিকায় ২৭০০ K-এর উষ্ণ আলো পছন্দ, এশিয়ায় ঠান্ডা দিনের আলো, আর অনুবাদের পরামর্শে স্থানীয় চল বিবেচনায় রাখা হয়েছে।