Bamba linaonyesha nini

Mshumaa unawaka, mwali unayumba, duara la mwanga linapumua. Nta inatiririka chini ya mshumaa. Kulia linatoka koni ya mwanga inayokata kwenye tufe pembe imara ya steradiani moja. Juu linakimbia wimbi la kijani la 540 THz. Chini, alama ya mita ya lux inateleza kwenye reli: kwenye 2 m ni 0.25 lx, kwenye 1 m ni 1 lx, kwenye 0.5 m ni 4 lx. Taa ya kurekodi inamulika.

Ukurasa wa kipimo

kizio cha msingi cha SImarekebisho 2026-10

Kandela cd

Kizio cha msingi cha SI · kiasi: ukali wa mwanga — mwanga ambao chanzo hupeleka upande mmoja

Kizio ambacho zamani kilikuwa mshumaa

Mwaka 1860 kampuni za gesi za London zilibishana kuhusu gesi ya nani inawaka kwa mwanga zaidi. Ili kulinganisha vichomeo, bunge liliidhinisha kiwango: mshumaa wa nta ya nyangumi wenye uzito wa sehemu ya sita ya ratili, unaoungua grain 120 kwa saa. Tangu hapo mwangaza wa kichomeo cha gesi ulitajwa kwa «mishumaa».

Mshumaa ni kiwango kibaya: mwali unatetemeka, utambi unaungua kuwa mkaa, nta inatofautiana. Kwa muda mshumaa ulibadilishwa na platinamu iliyopashwa hadi kuyeyuka, kisha na namba. Leo kandela ni ukali wa mwanga wa chanzo kinachotoa wati 1/683 kwa kila steradiani kwenye 540 THz. Mshumaa wa kawaida bado unatoa mwanga wa takriban kandela moja.

Masafa ya 540 THz hayakuchaguliwa kwa bahati. Ni mwanga wa kijani wenye urefu wa wimbi wa takriban 555 nm, ambao jicho huuhisi zaidi. Ndiyo maana kandela ndiyo kizio pekee cha msingi cha SI chenye binadamu ndani yake: haipimi nishati ya mwanga, bali jinsi mwanga unavyoonekana kung'aa.

Alamacd · kiasi I_v

UfafanuziK_cd = 683 lm/W kwenye 540·10¹² Hz

Kupitia vizio vingine1 cd = 1 lm/sr

Mwangaza wa usoE = I/r², lx

KipeoJ — yake, msingi

Thamani za kawaida1 cd — mshumaa · 135 cd — balbu 100 W · 10⁶ cd — mnara wa taa

Kwenye ubadilishaji Kwenda sehemu ya historia

Herufi kubwa na ndogo

Alama ya kandela ni herufi mbili ndogo cd, bila nukta. Herufi kubwa Cd ni kadimiamu. Kiasi huandikwa kwa I kubwa yenye kipeo cha chini v — ukali wa mwanga. Jina la kizio huandikwa kwa herufi ndogo: kandela.

Usichanganye

Ukali wa mwanga na mwangaza wa uso. Kandela inaeleza chanzo kinang'aa kwa nguvu kiasi gani upande mmoja. Lux inaeleza mwanga kiasi gani umeangukia uso. Mshumaa uleule unatoa 1 lx kwa umbali wa mita moja na 0.01 lx kwa mita kumi.

01 · Ufafanuzi

steradiani · lumeni · jicho

Chanzo hutoa mwanga pande zote, lakini si kila mara kwa usawa. Tochi inamulika mbele na karibu haimuliki nyuma. Ndiyo maana ukali wa mwanga huhesabiwa kwa kila upande peke yake: mwanga kiasi gani unaingia kwenye koni ndogo kuzunguka upande huo.

Ukubwa wa koni hupimwa kama pembe imara kwa steradiani. Steradiani moja hukata eneo la 1 m² kwenye tufe lenye nusukipenyo cha 1 m. Mtiririko wa mwanga kwa lumeni ukigawanywa kwa pembe imara ndio ukali wa mwanga. Kandela moja ni lumeni moja kwa kila steradiani.

Lumeni huhesabu mwanga kwa marekebisho ya jicho. Nguvu ya mnururisho huzidishwa kwa mkunjo wa usikivu V(λ): ni moja kwenye 555 nm na hushuka kuelekea zambarau na nyekundu. Leza nyekundu na ya kijani zenye nguvu sawa hutofautiana mara nyingi kwa jicho, hivyo hata kwa kandela.

Φ — mtiririko wa mwanga, lm · Ω — pembe imara, sr · r — umbali · θ — pembe ya mwanguko · V(λ) — usikivu wa jicho

Ukali wa mwanga

I_v = \dfrac{d\Phi_v}{d\Omega}

Mwangaza wa uso kutoka nukta

E = \dfrac{I\cos\theta}{r^2}

Mtiririko wa chanzo sawia

\Phi = 4\pi I

Pembe imara ya koni

\Omega = 2\pi\left(1 - \cos\dfrac{\alpha}{2}\right)

Uhusiano na mwanga kwa wati

I_v = 683\ \mathrm{lm/W}\cdot V(\lambda)\, I_e

J

vipimo maalum vya SI

555 nm

kilele cha usikivu wa jicho

4π sr

tufe zima, 12.57 sr

Shirikishi · benchi ya kupima mwanga

Mwanga kiasi gani unafika kwenye karatasi

Juu kuna chumba chenye giza na benchi. Kushoto chanzo, kulia skrini nyeupe yenye mita ya lux. Sogeza skrini: mwangaza wa uso hubadilika kinyume na mraba wa umbali. Chagua chanzo: mshumaa, balbu ya utambi, tochi ya LED yenye boriti nyembamba, mnara wa taa. Kwenye tochi boriti inaweza kubanwa: mtiririko unabaki uleule, ukali unaongezeka. Kitelezi cha urefu wa wimbi hupaka chanzo rangi kwa nguvu ileile ya mnururisho. Rangi ya kaharabu ni mwanga, kijani ni jicho na mkunjo V(λ), zambarau ni pembe na vifaa. Chini kuna maonyesho matatu. «Umbali» ni mwangaza wa uso dhidi ya r. «Jicho» ni mkunjo V(λ) na urefu wa wimbi wa sasa. «Mchoro» ni ukali wa mwanga kwa pande.

Alama:

Maelezo · kwa nini tochi «ina nguvu zaidi» kuliko balbu

Mwanga umekusanywa kwenye koni nyembamba

Tochi ya 300 lm ni dhaifu kwa mtiririko kuliko balbu ya 1700 lm. Lakini balbu inang'aa pande zote, na tochi inakusanya mwanga wake kwenye koni yenye upana wa 10°. Pembe imara ya koni kama hiyo ni 0.024 sr, na ukali katikati ya boriti unazidi 10 000 cd. Ndiyo maana kwenye tochi huandikwa kandela, na kwenye boksi la balbu lumeni: vitu tofauti, na vyote ni vya kweli.

02 · Kubadilisha

vizio · boriti · mishumaa ya kihistoria

Kutoka kandela hadi lumeni, lux na mishumaa ya zamani

Ingiza ukali wa mwanga au mtiririko. Kichupo cha kwanza kinaonyesha mwangaza wa uso kwa umbali mbalimbali na mtiririko wa chanzo sawia. Cha pili kinageuza mtiririko wa tochi kuwa kandela kwa upana mbalimbali wa boriti. Cha tatu kinatoa «mishumaa» ya kihistoria kwa kandela.

Thamani

Kilichowekwa

Jedwali la kubadilisha


{k}	{v}	{note}

03 · Daraja za ukubwa · ukali wa mwanga kutoka taa ya kiashiria hadi mnara wa taa

ukali wa mwanga, cd, kipimo cha logariti

Katika teknolojia ukali wa mwanga hutofautiana mara mabilioni: kutoka sehemu ya elfu moja ya kandela kwenye taa ya kiashiria cha dashibodi hadi makumi ya mamilioni kwenye mnara wa taa. Jicho linastahimili upana huo kwa sababu halioni kandela bali logariti yake: chanzo chenye nguvu mara kumi kinaonekana kung'aa mara mbili au tatu tu.

04 · Vifaa vya kupima

fotomita ya Bunsen · goniofotomita · radiomita · mita ya lux

Mwanga hulinganishwa na mwanga

05 · Kanuni za kuandika

cd herufi ndogo · bila nukta

cd — herufi mbili ndogo

Alama ya kandela huandikwa kwa herufi ndogo na nafasi baada ya namba. Vizidishi hupata viambishi awali: kcd, mcd. Ukali haudanganywi na mtiririko au mwangaza wa uso: kila kimoja kina kizio chake. Kwa tochi na taa za mbele, ukali katikati ya boriti hutajwa.

Sahihi

I = 135 cd
LED 20 mcd
taa ya mbele 25 kcd katikati ya boriti
1 cd = 1 lm/sr
E = 1 lx kwenye 1 m
kandela

Si sahihi

I = 135 Cd
LED 20 mCd.
taa ya mbele 25 000 lm
1 cd = 1 lm
E = 1 cd kwenye 1 m
Kandela, mishumaa

Cd ni kadimiamu, na baada ya alama hakuna nukta. Lumeni za taa ya mbele ni mtiririko wake, si ukali ndani ya boriti. Kandela ni lumeni kwa kila steradiani, si lumeni tu. Mwangaza wa uso hupimwa kwa lux. Jina la kizio huandikwa kwa herufi ndogo, na «mshumaa» ni kizio kilichopitwa na wakati ambacho SI haikitumii.

06 · Vipimo jirani

upimaji wa mwanga

Lumeni

1 lm = 1 cd·sr — mtiririko wote.

Lux

1 lx = 1 lm/m² — mwanga juu ya uso.

cd/m²

Mng'aro

Ukali wa mwanga kwa kila mita ya mraba ya uso unaong'aa.

Lumeni

1\ \mathrm{lm} = 1\ \mathrm{cd\cdot sr}

Lux

1\ \mathrm{lx} = 1\ \mathrm{lm/m^2}

Mng'aro

L = \dfrac{I}{A\cos\theta}

07 · Sehemu ya kihistoria

kumbukumbu · kutoka mshumaa wa nta ya nyangumi hadi 683 lm/W

Jinsi mshumaa ulivyogeuka namba

Dokezo la elimu ya vipimo

Kandela inategemea jicho la wastani

jicho la mtazamaji sanifu

Mkunjo V(λ) si jicho la mtu fulani, bali wastani wa majaribio ya miaka ya 1920. Watazamaji waliombwa kulinganisha mng'ao wa sehemu mbili za rangi, na kutokana na majibu yao jedwali lilitolewa, ambalo Tume ya Kimataifa ya Mwangaza ilipitisha mwaka 1924. Kila mtu ana mkunjo wake, na kwa wenye matatizo ya kuona rangi umesogea waziwazi.

Kwa hiyo kifaa kinachopima kandela hupima wati kwanza, kisha hubadilisha kwa jedwali. Fotomita yenye kichujio kinachoiga V(λ) hufanya kazi vizuri kwa mwanga mweupe. Kwa LED za buluu na mistari myembamba ya spektra, kichujio hukosea zaidi, hivyo vyanzo hivyo hukaguliwa kwa spektroradiomita.

Kulia kuna mikunjo miwili. Kijani ni uoni wa mchana, kilele chake ni 555 nm; buluu ni uoni wa usiku, wa machweo, kilele chake ni 507 nm. Gizani buluu huonekana kung'aa kuliko nyekundu, ingawa kandela haizingatii hili.

uoni wa mchana na wa usiku

Orodha ya vipimo

Mwanga na upimaji wa mwanga · kurasa 12 za vizio

Maabara ya faharasa: glasi ya juisi ya kabichi nyekundu, kichomeo, glasi ya maji juu ya bamba baridi na mfululizo wa gia

Faharasa · vipimo vyote katika ukurasa mmojaMaabara mlangoni mwa faharasaTone la asidi hubadilisha rangi ya juisi, chumvi hupaka mwali rangi, maji huganda kwa kugongwa mara moja. Chini yake kuna kurasa zote za Simetrium, kwa fani na kwa alfabeti.Fungua faharasa →

msingi · vizio 7

Vizio saba vya msingi vya SI

08 · Lugha yako

kila kiungo ni ukurasa halisi wa lugha

Soma kwa lugha yako

imetafsiriwa na kusahihishwatafsiri ya awaliinasubiri