Horí sviečka, plameň sa chveje, svätožiara dýcha. Po sviečke steká vosk. Doprava vychádza kužeľ svetla, ktorý vykrojí na guli priestorový uhol jedného steradiánu. Hore beží zelená vlna 540 THz. Dole sa po lište posúva značka luxmetra: v 2 m 0,25 lx, v 1 m 1 lx, v 0,5 m 4 lx. Bliká kontrolka záznamu.
List jednotky
základná jednotka SIrev. 2026-10Kandela cd
Základná jednotka SI · veličina: svietivosť — svetlo, ktoré zdroj vysiela jedným smerom
Jednotka, ktorá bola kedysi sviečkou
V roku 1860 sa londýnske plynárne sporili, čí plyn svieti jasnejšie. Aby sa horáky dali porovnávať, parlament schválil etalón: sviečku z vorvaniny s hmotnosťou šestiny libry, ktorá horí rýchlosťou 120 grainov za hodinu. Jas plynového horáka sa potom udával vo „sviečkach“.
Sviečka je zlý etalón: plameň sa chveje, knôt uhoľnatie, vosk je rôzny. Časom sviečku nahradila platina rozžeravená na bod topenia a potom číslo. Dnes je kandela svietivosť zdroja, ktorý na frekvencii 540 THz vyžaruje 1/683 wattu na steradián. Obyčajná sviečka stále svieti zhruba jednou kandelou.
Frekvencia 540 THz nebola zvolená náhodou. Je to zelené svetlo s vlnovou dĺžkou asi 555 nm, na ktoré je oko najcitlivejšie. Preto je kandela jediná základná jednotka SI, do ktorej je vstavaný človek: nemeria energiu svetla, ale to, ako jasne sa javí.
Značka kandely sú dve malé písmená cd, bez bodky. Veľké Cd je kadmium. Veličina sa píše veľkým I s dolným indexom v — svietivosť. Názov jednotky sa píše malým písmenom: kandela.
Svietivosť a osvetlenosť. Kandela hovorí, ako jasne zdroj svieti jedným smerom. Lux hovorí, koľko svetla dopadlo na plochu. Tá istá sviečka dáva vo vzdialenosti metra 1 lx a desiatich metrov 0,01 lx.
01 · Definícia
steradián · lúmen · okoZdroj vysiela svetlo do všetkých smerov, ale nie vždy rovnomerne. Baterka svieti dopredu a dozadu skoro vôbec. Preto sa svietivosť počíta pre každý smer zvlášť: koľko svetla vychádza do malého kužeľa okolo toho smeru.
Veľkosť kužeľa sa meria priestorovým uhlom v steradiánoch. Jeden steradián vykrojí na guli s polomerom 1 m plochu 1 m². Svetelný tok v lúmenoch delený priestorovým uhlom je svietivosť. Jedna kandela je jeden lúmen na steradián.
Lúmen počíta svetlo s korekciou na oko. Žiarivý výkon sa násobí krivkou citlivosti V(λ): pri 555 nm sa rovná jednej a klesá k fialovému a červenému koncu. Červený a zelený laser rovnakého výkonu sa pre oko líšia niekoľkonásobne, a teda aj v kandelách.
Koľko svetla dopadne na list
Hore tmavá miestnosť s lavicou. Vľavo zdroj, vpravo biele tienidlo s luxmetrom. Posúvajte tienidlo: osvetlenosť sa mení nepriamo úmerne druhej mocnine vzdialenosti. Vyberte zdroj: sviečka, žiarovka, LED baterka s úzkym zväzkom, maják. Pri baterke sa dá zväzok zúžiť: tok zostáva rovnaký, svietivosť rastie. Posúvač vlnovej dĺžky zafarbí zdroj pri rovnakom žiarivom výkone. Jantárovou je zobrazené svetlo, zelenou oko a krivka V(λ), fialovou uhly a prístroje. Dole sú tri pohľady. „Vzdialenosť“ je osvetlenosť v závislosti od r. „Oko“ je krivka V(λ) a aktuálna vlnová dĺžka. „Diagram“ je svietivosť podľa smerov.
Svetlo zozbierané do úzkeho kužeľa
Baterka 300 lm je tokom slabšia než žiarovka 1700 lm. Žiarovka však svieti na všetky strany, kým baterka zbiera svetlo do kužeľa širokého 10°. Priestorový uhol takého kužeľa je 0,024 sr a svietivosť v strede zväzku vychádza nad 10 000 cd. Preto sa na baterke uvádzajú kandely a na krabici od žiarovky lúmeny: rôzne veci, a obe poctivé.
02 · Prevod
jednotky · zväzok · historické sviečkyZ kandel na lúmeny, luxy a staré sviečky
Zadajte svietivosť alebo tok. Prvá karta ukáže osvetlenosť v rôznych vzdialenostiach a tok rovnomerného zdroja. Druhá prevádza tok baterky na kandely pri rôznej šírke zväzku. Tretia uvádza historické „sviečky“ v kandelách.
| {k} | {v} | {note} |
V technike sa svietivosť líši miliardkrát: od tisíciny kandely pri kontrolke na palubnej doske po desiatky miliónov pri majáku. Oko taký rozsah zvláda, lebo nevidí kandely, ale ich logaritmus: desaťkrát silnejší zdroj sa javí jasnejší len dvakrát až trikrát.
04 · Meracie prístroje
Bunsenov fotometer · goniofotometer · rádiometer · luxmeterSvetlo sa porovnáva so svetlom
{title}
{text}
05 · Pravidlá zápisu
cd malé písmená · bez bodkycd — dve malé písmená
Značka kandely sa píše malými písmenami a s medzerou za číslom. Násobky dostávajú predpony: kcd, mcd. Svietivosť sa nezamieňa s tokom ani s osvetlenosťou: každá má svoju jednotku. Pri baterkách a svetlometoch sa uvádza svietivosť v strede zväzku.
Cd je kadmium a za značkou sa bodka nepíše. Lúmeny svetlometu sú jeho tok, nie svietivosť vo zväzku. Kandela je lúmen na steradián, nie jednoducho lúmen. Osvetlenosť sa meria v luxoch. Názov jednotky sa píše malým písmenom a „sviečka“ je zastaraná jednotka, ktorá sa v SI nepoužíva.
06 · Susedné jednotky
fotometria1 lm = 1 cd·sr — celý tok.
lx1 lx = 1 lm/m² — svetlo na ploche.
cd/m²Svietivosť z metra štvorcového svietiacej plochy.
07 · Historický oddiel
archív · od sviečky z vorvaniny k 683 lm/WAko sa zo sviečky stalo číslo
{title}
{text}
Kandela stojí na priemernom oku
Krivka V(λ) nie je oko konkrétneho človeka, ale priemer z pokusov z 20. rokov. Pozorovatelia mali porovnávať jas dvoch farebných polí a z ich odpovedí sa odvodila tabuľka, ktorú Medzinárodná komisia pre osvetľovanie schválila v roku 1924. Každý má svoju krivku a u ľudí s poruchou farebného videnia je citeľne posunutá.
Preto prístroj, ktorý meria kandely, meria najprv watty a tie potom prepočíta podľa tabuľky. Fotometer s filtrom, ktorý napodobňuje V(λ), funguje dobre pre biele svetlo. Pri modrých LED a úzkych čiarach sa filter mýli viac a také zdroje sa overujú spektrorádiometrom.
Vpravo dve krivky. Zelená je denné videnie s vrcholom pri 555 nm, modrá nočné, súmračné, s vrcholom pri 507 nm. V tme sa modrá zdá jasnejšia ako červená, hoci kandely s tým nepočítajú.
Katalóg veličín
Svetlo a fotometria · 12 listov
Register · všetky veličiny na jednej stránkeLaboratórium pri vstupe do registraKvapka kyseliny zmení farbu šťavy, soľ zafarbí plameň, voda zamrzne po klepnutí. Pod nimi všetky listy Simetria podľa odborov a abecedne.Otvoriť register →
