لیومن
SI مشتق اکائی · مقدار: نوری بہاؤ
01 · تعریف
لیومن وہ نوری بہاؤ ہے جو ایک کینڈیلا نوری شدت والا منبع ایک اسٹریڈین کے مجسم زاویے میں بھیجتا ہے۔ یہ مقدار اُس ساری روشنی کو بیان کرتی ہے جو منبع باہر دیتا ہے، چاہے وہ کسی بھی طرف رخ کیے ہو۔
لیمپوں کے ڈبوں پر واٹ کی جگہ لیومن نے ہی لی، جب روشنی خارج کرنے والے ڈایوڈوں نے طاقت کو چمک کا بے معنی پیمانہ بنا دیا: ساٹھ واٹ کا تاردار بلب اور آٹھ واٹ کا ڈایوڈ وہی آٹھ سو لیومن دیتے ہیں۔ بہاؤ کی مکمل پیمائش ہر سمت سے روشنی سمیٹنے کا تقاضا کرتی ہے — ہر طرف یکساں چمکنے والا منبع چار پائی اسٹریڈین کے اندر تابکاری کرتا ہے، یعنی اپنی نوری شدت کے کینڈیلا سے 12.57 گنا زیادہ لیومن۔ اتنی ہی شدت مگر تنگ شعاع والی سرچ لائٹ دسیوں گنا کم بہاؤ دیتی ہے، اور ڈبے پر لکھے ایک عدد سے اسے عام بلب سے الگ نہیں کیا جا سکتا۔
واٹ بتاتا ہے کہ آلہ کتنا کھاتا ہے، لیومن بتاتا ہے کہ کتنی روشنی دیتا ہے۔ سوویت دور کا اسی واٹ کا لیمپ آج کے دس واٹ والے سے مدھم جلتا تھا: طاقت بڑھتی رہی، نوری کارکردگی وہیں کھڑی رہی۔
تاردار بلب فی واٹ تقریباً تیرہ لیومن دیتا ہے، ہیلوجن بیس، فلوریسنٹ ساٹھ، آج کا ڈایوڈ ایک سو بیس سے دو سو تک۔ قابلِ قبول رنگ پیشکش والی سفید روشنی کی نظری حد تین سو کے آس پاس ہے، اور مطلق حد، یک رنگی سبز کے لیے، 683 لیومن فی واٹ ہے — اور یہ اب تکنیکی پابندی نہیں بلکہ خود کینڈیلا کی تعریف ہے۔ تاردار بلب اور ڈایوڈ کا فرق سادہ ہے: تپتا ہوا تار تقریباً ساری توانائی زیریں سرخ میں خارج کرتا ہے، جسے آنکھ دیکھتی ہی نہیں۔
پیمانے کا اوپری سرا سورج ہے: 3.6·10²⁸ لیومن۔ ان میں سے دوپہر کو زمین کی سطح تک تقریباً ایک لاکھ لکس پہنچتے ہیں، اور کوئی لیمپ اس سے مقابلہ نہیں کرتا۔
02 · تبدیلی
ایک بہاؤ درج کیجیے — پرچہ اسے اکائیوں میں بانٹ دے گا
کینڈیلا میں تبدیلی صرف مجسم زاویے کی شرط کے ساتھ ممکن ہے، اسی لیے جدول ہر سمت یکساں تابکاری کے لیے حساب کرتا ہے۔ آخری سطر کے واٹ لیمپ کی طاقت نہیں، بلکہ آنکھ کی سب سے زیادہ حساسیت کے موج طول پر تابکاری بہاؤ ہیں۔
لیمپ چننے کے لیے تنہا لیومن کافی نہیں: ایک ہی بہاؤ والے دو منبع رنگ کے درجۂ حرارت اور رنگ پیشکش اشاریے میں مختلف ہوتے ہیں۔ دو ہزار سات سو کیلون تاردار بلب کی گرم زرد روشنی دیتے ہیں، چھ ہزار ٹھنڈی دن کی روشنی؛ اسی سے کم رنگ پیشکش اشاریہ کا مطلب ہے کہ کمرے کے رنگ بگڑ جائیں گے، اور کھانا اور جلد غیر فطری نظر آئیں گے۔ یورپی لیبل ڈبے پر تینوں اعداد مانگتا ہے، مگر نظر عموماً صرف بہاؤ پر پڑتی ہے۔
| اکائی | نام | قدر | کہاں ملتا ہے |
|---|---|---|---|
| lm | لیومن، SI اکائی | 800 | لیومن، SI اکائی |
| klm | کلو لیومن | 0.8 | کلو لیومن |
| Mlm | میگا لیومن | 0 | میگا لیومن |
| mlm | ملی لیومن | 800000 | ملی لیومن |
| cd·sr | کینڈیلا فی اسٹریڈین — بالکل وہی | 800 | کینڈیلا فی اسٹریڈین — بالکل وہی |
| lm·h | لیومن-گھنٹہ: روشنی کی مقدار، جلنے کے وقت بھر کا بہاؤ | 800 | لیومن-گھنٹہ: روشنی کی مقدار، جلنے کے وقت بھر کا بہاؤ |
| W(LED) | ڈایوڈ کے واٹ: اس بہاؤ کے لیے وہ کتنا کھائے گا | 5.71 | ڈایوڈ کے واٹ: اس بہاؤ کے لیے وہ کتنا کھائے گا |
| W(inc) | تاردار بلب کے واٹ — گزری صدی کی عادت | 61.5 | تاردار بلب کے واٹ — گزری صدی کی عادت |
| HK | ہیفنر شمع: ایمائل ایسیٹیٹ پر جرمن معیار | 88.9 | ہیفنر شمع: ایمائل ایسیٹیٹ پر جرمن معیار |
چار پائی کا ضارب صرف ہر سمت یکساں تابکاری پر لاگو ہوتا ہے۔
03 · مقدار کے درجے
اشاراتی بتی سے روشنی کے مینار تکسیکڑوں اور ہزاروں: کمرے کا لیمپ، میز کا، گاڑی کی ہیڈلائٹ
04 · پیمائشی آلات
نوری بہاؤ کس سے ناپتے ہیں
اندر سے سفید پھیلانے والی تہ والا کھوکھلا کرہ: اندر رکھے لیمپ کی روشنی ہزاروں بار منعکس ہوتی ہے، اور دیوار پر روشنی کی شدت کل بہاؤ کے متناسب ہو جاتی ہے، چاہے لیمپ کسی بھی طرف چمکا ہو۔ یہ لیمپوں کی سند دینے کا معیاری آلہ ہے، قطر بیس سنٹی میٹر سے تین میٹر تک۔
محسوس کنندہ کرے کی سطح پر آہستہ آہستہ منبع کے گرد گھومتا ہے اور ہر سمت میں نوری شدت درج کرتا ہے؛ بہاؤ تکمیل سے نکلتا ہے۔ پیمائش گھنٹوں لیتی ہے، مگر روشنی کی تقسیم کا پورا منحنی دیتی ہے — اس کے بغیر لیمپ کا ڈیزائن ممکن نہیں۔
یہ روشنی کو طیف میں توڑتا ہے اور ہر موج طول کو آنکھ کے حساسیت منحنی سے وزن دیتا ہے۔ تنگ خطوط والے منابع پر — ڈایوڈوں اور تخلیہ لیمپوں پر، جہاں عام فوٹومیٹر کا فلٹر منحنی سے کافی ٹھیک نہیں بیٹھتا — بہاؤ کو نظامی خطا کے بغیر ماپنے کا یہی واحد راستہ ہے۔
خود لیومن کی تعریف میں حساسیت منحنی چھپا ہوا ہے — آنکھ کی اوسط حساسیت، جو 1920ء کی دہائی میں چند درجن مشاہدہ کاروں پر لی گئی۔ اسی لیے ڈبے پر ایک ہی عدد لکھے دو لیمپ مختلف نظر آ سکتے ہیں: بہاؤ برابر ہے، طیف نہیں۔
خاص طور پر چنا ہوا تاردار بلب، مستحکم رو پر جلتا ہوا، جس کا بہاؤ قومی ادارہ تصدیق کرتا ہے۔ اس سے کرے اور فوٹومیٹر پیمانہ بند کیے جاتے ہیں، اور خود وہ بوڑھا ہوتا ہے: بتائی گئی عمر جلنے کے دسیوں گھنٹوں میں ناپی جاتی ہے، اس کے بعد نئی جانچ درکار ہوتی ہے۔
05 · لکھنے کے اصول
دونوں حروف چھوٹے، اور لکس سے نہ ملائیں
اکائی کی علامت دو چھوٹے لاطینی حروف ہیں، lm، سیدھی طباعت میں۔ نام لاطینی lumen — روشنی سے آیا ہے، اسی لیے اس میں بڑے حروف نہیں۔ اردو میں عدد کے بعد صورت نہیں بدلتی: آٹھ سو لیومن۔
اس مقدار کی علامت ترچھا یونانی Φ ہے۔ لیومن منبع کو بیان کرتا ہے، لکس روشن ہونے والی سطح کو: کسی لیمپ کو لکس میں بتانا یعنی فاصلہ نہ بتانا، یعنی کچھ بھی نہ کہنا۔ ٹارچوں اور سرچ لائٹوں پر بنانے والے «ANSI لیومن» لکھنا پسند کرتے ہیں — امریکی طریقے سے، مقررہ گرم ہونے کے وقت کے ساتھ ماپا ہوا بہاؤ؛ لیومن وہی ہیں، بس جانچ کی شرائط بتا دی گئی ہیں، اور یہی بات اعداد کو قابلِ موازنہ بناتی ہے۔ ایک الگ جال «ڈایوڈ کے خروج پر لیومن» بمقابلہ «لیمپ سے نکلنے والے لیومن» ہے: پھیلانے والی پرت اور عاکس دس سے تیس فیصد کھا جاتے ہیں۔
پروجیکٹروں پر «ANSI لیومن» لکھا جاتا ہے: وہی لیومن، بس معیاری طریقے سے پردے پر نو نقطوں پر ماپا ہوا۔ ANSI کی صراحت کے بغیر اعداد کو آپس میں ملانا بے سود ہے — بنانے والا جیسے چاہے ماپ سکتا ہے۔
06 · ہمسایہ اکائیاں
لیومن کینڈیلا اور لکس کے بیچ کھڑا ہے: کینڈیلا بتاتا ہے کہ منبع ایک طرف کتنی زور سے چمکتا ہے، لیومن کہ کل ملا کر کتنی روشنی دیتا ہے، اور لکس کہ اس میں سے کتنی سطح تک پہنچی۔
Simetrium کے پرچوں میں سے لیومن کے ہمسائے کینڈیلا اور اسٹریڈین تعریف سے، لکس فی رقبہ بہاؤ کے طور پر، فٹ-کینڈل اینگلو-امریکی چلن میں، اور واٹ، جس سے نوری بہاؤ حساسیت منحنی کے ذریعے بندھا ہوا ہے۔
07 · تاریخی حصہ
شمع سے ڈبے کے عدد تک
جرمن معیار ہیفنر لیمپ تھا، جو سختی سے مقرر قطر کی بتی سے ایمائل ایسیٹیٹ جلاتا تھا۔ وہ نئے کینڈیلا کا تقریباً دس میں نو حصہ دیتا تھا، مگر ہوا کی نمی اور دباؤ پر اتنا منحصر تھا کہ نتائج کو معمول کے حالات پر لانا پڑتا تھا۔
بین الاقوامی برقی کانگریس نے لیومن کو لکس اور فوٹ کے ساتھ رائج کیا۔ نام لاطینی lumen — روشنی سے لیا گیا؛ یہی جڑ بصریات میں بھی چلی، جہاں lumen سے مراد نلی کی اندرونی گنجائش ہے۔
اس کے پہلو میں روشنی کی مقدار کی اکائی بھی رہتی تھی — لیومن-گھنٹہ، یعنی بہاؤ ضرب جلنے کا وقت۔ گیس اور مٹی کے تیل کے لیمپوں کا خرچ اسی طرح گنا جاتا تھا: چمک نہیں، بلکہ یہ کہ لیمپ نے ایک شام میں کتنی روشنی دی۔
رچرڈ اُلبرشٹ نے پھیلانے والی تہ والا کھوکھلا کرہ تجویز کیا، جس کے اندر روشنی اُس وقت تک منعکس ہوتی رہتی ہے جب تک سمت بالکل کھو نہ دے۔ بہاؤ کی پیمائش، جس کے لیے پہلے کرے پر منبع کا چکر لگانا پڑتا تھا، ایک ہی قرأت میں سمٹ گئی۔
یورپی لیبل نے تقاضا کیا کہ نوری بہاؤ طاقت سے بڑا چھپے: واٹ نے چمک کے بارے میں کچھ کہنا چھوڑ دیا تھا جب ڈایوڈ فی واٹ چھ گنا زیادہ روشنی دینے لگا۔ خریدار کو نیا عدد سیکھنا پڑا — مانوس ساٹھ واٹ کی جگہ آٹھ سو لیومن۔
683 کا عدد، ایک شمع کی وراثت
کینڈیلا کی تعریف میں کھڑا 683 لیومن فی واٹ کا عدد من مانا لگتا ہے — اور واقعی من مانا ہے۔ اسے 1979ء میں یوں چنا گیا کہ نیا کینڈیلا پرانے پر جہاں تک ممکن ہو ٹھیک بیٹھ جائے، اور پرانا کینڈیلا جمنے کے درجۂ حرارت پر پلاٹینم کی تابکاری سے متعین تھا، جو خود اس سے بھی پرانی ایک شمع کے مطابق بٹھایا گیا تھا۔ ہر قدم پر تسلسل قائم رہا، اور آخرکار SI کی ایک اکائی کی بنیادی تعریف میں آج بھی ایک بتی اور ایمائل ایسیٹیٹ کی یاد زندہ ہے۔ 2019ء سے لیومن واٹ کے ساتھ ٹھیک ٹھیک بندھا ہوا ہے: اس عدد کو ثابت قرار دے دیا گیا، روشنی کی رفتار یا الیکٹران کے بار کی طرح۔ مگر ٹھیک صرف 540 ٹیراہرٹز کی یک رنگی تابکاری سے تعلق رہتا ہے — کسی بھی حقیقی منبع کے لیے بہاؤ طیف کو آنکھ کے حساسیت منحنی سے وزن دے کر نکالا جاتا ہے، اور وہ منحنی ایک اوسط مشاہدہ کار کو بیان کرتا ہے جو فطرت میں ہے ہی نہیں۔ یہیں سے فوٹومیٹری کی صحت کی حد آتی ہے: بہترین قومی معیار بھی لیومن کو تقریباً دو ہزارویں حصے کے عدم یقین کے ساتھ دہراتے ہیں — برقی اکائیوں سے پانچ درجے بدتر۔
یہ 683 اُس 555 نینومیٹر کی یک رنگی روشنی کے لیے زیادہ سے زیادہ ہے، جہاں آنکھ سب سے زیادہ حساس ہے۔ سفید روشنی کے لیے حد نیچی ہے، تقریباً 350 لیومن فی واٹ: طیف کا ایک حصہ سفیدی کے لیے درکار ہے، مگر آنکھ اسے تقریباً دیکھتی نہیں۔
فہرست · پیمائش کی اکائیاں
ہر مقدار کے لیے ایک پرچہ
SI کی سات بنیادی اکائیاں، اپنے ناموں والی بائیس مشتق اکائیاں، اور نظام سے باہر کی وہ اکائیاں جن کے بغیر نہ صنعت چلتی ہے نہ روزمرہ زندگی۔ ہر ایک کا اپنا ورق: تعریف، تبدیلی، آلات، لکھنے کے اصول۔ 36 زبانوں میں۔
اپنے نام والی SI مشتق اکائیاں
لیومن کا پرچہ کھلا ہےSI کی بنیادی اکائیاں
کہربائی رنگ میں — کینڈیلا، جس سے لیومن بنتا ہےدوسری تحریروں میں نوری بہاؤ
پرچے کی زبان
36 زبانیں۔ علامت lm بین الاقوامی ہے، مگر رنگ کے درجۂ حرارت کی عادت نہیں: شمالی یورپ اور امریکہ میں 2700 K کی گرم روشنی پسند ہے، ایشیا میں ٹھنڈی دن کی، اور تراجم کی سفارشیں مقامی چلن کا خیال رکھتی ہیں۔