İçeriğe atla

Kandela

kandela
Fotopik (siyah) ve skotopik[1] (yeşil) parlaklık fonksiyonları. Fotopik, CIE 1931 standardını[2] (düz), Judd-Vos 1978 değiştirilmiş verilerini[3] (kesikli) ve Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle 2005 verilerini[4] (noktalı) içerir. Yatay eksen nm cinsinden dalga boyudur.
Genel bilgi
Birim sistemiSI
Neyin birimiışık şiddeti
Sembolcd
Birim dönüşümleri
1 cd ...... eşittir ...
  uluslararası mumlar ≈ 1,02 cp 
  Hefner Kerze ≈ 1,11 HK 

Kandela, Işık şiddeti birimidir. Uluslararası SI sistemindeki 7 temel birimden biridir. (Bu birim bazen mum olarak da adlandırılır. Fakat ikisi tam olarak eşit değildir).

Kandela, ışık şiddeti birimidir ve uluslararası birim sistemi (SI) tarafından tanımlanmıştır. Kandela, bir ışık kaynağının bir yönde yaydığı ışık akısı yoğunluğunu ifade eder.

Daha spesifik olarak, bir kandela, bir ışık kaynağından bir yöne doğru yayılan ışık akısı yoğunluğunun, 1/683 watt/sr olduğu noktadaki ışık şiddetidir. Burada "sr", steradyanın kısaltmasıdır ve 3 boyutlu bir alanda belirli bir yönde ölçülen ışık yoğunluğunu ifade eder.

Kandela, ışık kaynaklarının parlaklığını ölçmek ve karşılaştırmak için kullanılır. Örneğin, bir projektörün veya bir el fenerinin ışık şiddeti kandelalarla ölçülebilir. Kandela, uluslararası birim sistemi (SI) tarafından tanımlanmıştır ve birim sembolü "cd" ile gösterilir.

Dalga boyu ve frekans

Işınım dalga boyu veya frekans ile tarif edilebilir. İkisi arasındaki ilişki:

Burada λ dalga boyu, f frekans ve c de ışık hızıdır.

Işık hızı boşlukta 299.792.458 m/s'dir. MKS sisteminde dalga boyu birimi metre (m), frekans birimi ise Hertz'dir (Hz), (yukarıdaki ilişkide frekans GHz cinsinden verilirse dalga boyu da nm cinsinden hesaplanabilir).

Elektromanyetik güç ve ışık gücü

Bütün ışık kaynakları elektromanyetik spektrumunda ışınım yaparlar. Bu ışınımın gücü watt birimiyle ölçülür. Ancak bu ışınımın tamamı insan gözüyle algılanamaz. Işık insan gözüyle algılanan ışınıma verilen bir addır. Işık gücüne ışık akısı denilir. Işık akısının birimi lumen'dir (lm ile gösterilir).

Işık şiddeti

Noktasal bir ışık kaynağında bir steradyanlık katı açı içine düşen ışık akısı ışık şiddeti olarak bilinir. Noktasal kaynak için,

Burada Φ ile lumen cinsinden ışık akısı, I ile ışık şiddeti gösterilmiştir. Işık şiddetinin birimi Batı dillerinde candela, dilimizde ise kandeladır (kısaltması cd).

Işık verimliliği

İnsan gözü 380-740 nm arasındaki elektromanyetik spektruma duyarlıdır. Ama bu spektrumdaki her dalga boyuna aynı derecede duyarlı değildir. Maksimum duyarlık aydınlık ortamda 555 nm dalga boyundaki ışığadır (yeşil renk). Sadece bu dalga boyunda ışıma yapan ve 1 W elektromanyetik güç yayan bir kaynak 683.002 lm ışık akısı oluşturur. Diğer bütün dalga boylarında 1 W elektromanyetik gücün ürettiği ışık akısı (ve dolayısıyla ışık şiddeti) bundan daha azdır.

SI birim olarak kandela

Fizikte kullanılan bütün birimler yedi temel birimden türetilebilirler. SI temel birim adını alan bu birimler uluslararası bir organizasyon olan Conférence générale des poids et mesures tarafından tanımlanmaktadır. Kandela da bu yedi temel birimden biridir (diğerleri metre, kilogram, saniye, amper, kelvin, mol).

1948 yılında kandela tanımı şu şekilde yapıldı: Donma noktasında ve 101.325 N/m2 atmosfer basıncı altındaki platinin 1/600.000 m2lik yüzeyinin ışık şiddeti.

Ne var ki, bu ölçüm çok güç bir ölçümdür. Teknolojinin ilerlemesiyle 1979 yılından itibaren birim radyometrik ölçülerle ve güç birimi watt’a dayandırılarak ölçülmeye başlanmıştır.

Kaynakça

  1. ^ "CIE Scotopic luminosity curve (1951)". 28 Aralık 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Eylül 2023. 
  2. ^ "CIE (1931) 2-deg color matching functions". 28 Aralık 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Eylül 2023. 
  3. ^ "Judd–Vos modified CIE 2-deg photopic luminosity curve (1978)". 28 Aralık 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Eylül 2023. 
  4. ^ Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle (2005) 2-deg V*(l) luminous efficiency function 27 Eylül 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

Ayrıca bakınız

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Elektromanyetik radyasyon</span>

Elektromanyetik radyasyon, elektromanyetik ışınım, elektromanyetik dalga ya da elektromıknatıssal ışın bir vakum veya maddede kendi kendine yayılan dalgalar formunu alan bir olgudur. Elektromanyetik dalgalar, yüklü bir parçacığın ivmeli hareketi sonucu oluşan, birbirine dik elektrik ve manyetik alan bileşeni bulunan ve bu iki alanın oluşturduğu düzleme dik doğrultuda yayılan, yayılmaları için ortam gerekmeyen, boşlukta c ile yayılan enine dalgalardır. Elektromanyetik dalgalar, frekansına göre değişik tiplerde sınıflandırılmıştır. Bu tipler sırasıyla :

Elektromanyetik tayf veya elektromanyetik spektrum (EMS), evrenin herhangi bir yerinde fizik kurallarınca mümkün kılınan tüm elektromanyetik radyasyonu ve farklı ışınım türevlerinin dalga boyları veya frekanslarına göre bu tayftaki rölatif yerlerini ifade eden ölçüt. Herhangi bir cismin elektromanyetik tayfı veya spektrumu, o cisim tarafından çevresine yayılan karakteristik net elektromanyetik radyasyonu tabir eder.

Dalga-parçacık ikililiği teorisi tüm maddelerin yalnızca kütlesi olan bir parçacık değil aynı zamanda da enerji transferi yapan bir dalga olduğunu gösterir. Kuantum mekaniğinin temel konsepti, kuantum düzeyindeki objelerin davranışlarında ‘’parçaçık’’ ve ‘’dalga’’ gibi klasik konseptlerin yetersiz kalmasından dolayı bu teoriyi işaret eder. Standart kuantum yorumları bu paradoksu evrenin temel özelliği olarak açıklarken, alternatif yorumlar bu ikililiği gelişmekte olan, gözlemci üzerinde bulunan çeşitli sınırlamalardan dolayı kaynaklanan ikinci dereceden bir sonuç olarak açıklar. Bu yargı sıkça kullanılan, dalga-parçacık ikililiğinin tamamlayıcılık görüşüne hizmet ettiğini, birinin bu fenomeni bir veya başka bir yoldan görebileceğini ama ikisinin de aynı anda olamayacağını söyleyen Kopenhag yorumu ile açıklamayı hedefler.

<span class="mw-page-title-main">Işık</span> elektromanyetik spektrumun insan gözü tarafından algılanabilen kısmı içindeki elektromanyetik radyasyon

Işık veya görünür ışık, elektromanyetik spektrumun insan gözü tarafından algılanabilen kısmı içindeki elektromanyetik radyasyon. Görünür ışık genellikle 400-700 nanometre (nm) aralığında ya da kızılötesi ve morötesi arasında 4.00 × 10−7 ile 7.00 × 10−7 m dalga boyları olarak tanımlanır. Bu dalga boyu yaklaşık 430-750 terahertz (THz) frekans aralığı anlamına gelir.

<span class="mw-page-title-main">Spektrum</span>

Spektrum ya da tayf, renklerin, seslerin, elektromanyetik dalgaların ya da diğer fiziksel gerçeklerin, belli bir değer kümesi ile sınırlanmadan birbiri ardına süreklilik içinde sonsuz değişmesi durumudur.

<span class="mw-page-title-main">X ışını</span> Elektromanyetik radyasyon

X ışınları veya Röntgen ışınları, 0,125 ile 125 keV enerji aralığında veya buna karşılık, dalgaboyu 10 ile 0,01 nm aralığında olan elektromanyetik dalgalar veya foton demetidir. 30 ile 30.000 PHz (1015 hertz) aralığındaki titreşim sayısı aralığına eşdeğerdir. X ışınları özellikle tıpta tanısal amaçlarla kullanılmaktadırlar. İyonlaştırıcı radyasyon sınıfına dahil olduklarından zararlı olabilirler. X ışınları 1895'te Wilhelm Conrad Röntgen tarafından Crookes tüpü (Hittorf veya Lenard tüpleri ile de) ile yaptığı deneyler sonucunda keşfedilmiştir. Klasik fizik sınırları içinde, X-ışınları aynı görünür ışık gibi bir elektromanyetik dalga olup, görünür ışıktan farkı düşük dalga boyu, dolayısıyla yüksek frekansları ve enerjileridir. Morötesi'nin ötesidir. X Işınlarının ötesi ise Gama ışınları'dır.

Işık akısı bir fiziksel niceliktir ve insan gözünün algıladığı ışık gücünün miktarını ifade eder. Bu tariften de anlaşıldığı gibi, ışık akısı hem ışınım yapan kaynağın gücüne hem de insan gözünün özelliğine bağlıdır. SI birimi MKS sisteminde lumen dir.

Işık şiddeti bir ışık kaynağından birim katıaçı içerisinde yayılan ışık akısının bir ölçüsüdür. Işık akısı dendiği zaman, kaynaktan yayılan toplam akı, ışık şiddeti dendiği zaman ise bir steradyanlık katı açı içerisindeki akı kastedilir. MKS sistemi içerisinde ışık akısının birimi lumen, ışık şiddetinin birimi ise candela ya da Türkçe söylenişi ile kandeladır.

Bir ışık kaynağı tarafından aydınlatılan birim yüzeye düşen ışık akısının miktarı. (Illuminance) Birimi MKS sisteminde lüks, CGS sisteminde ise phot'tur.

Işık, bir enerji çeşididir. Sabit kütleli sis­temlerde enerji yoktan var edilemez. Ancak bir biçimden diğerine dönüşebilir. Bu yüzden ışık, yalnızca enerjinin bir başka biçiminin dönüştürülmesiyle elde edilir. Elektrik enerjisi bir elektrik lambasında ya da deşarj tüpünde ışığa dönüştürülür. Kimyasal enerji ve ateşböceği gibi ışık saçan hayvanlarda ışığa dönüşür. Bu dönüşüm ters yönde de olabilir. Örneğin bir fotoelektrik hücrede ışık elektrik enerjisi üretir.

Işık gözün algıladığı elektromanyetik ışınıma verilen isimdir. Işık gücünün toplam elektromanyetik ışınım gücüne olan oranı ise Batı dillerinde efficacy olarak adlandırılır. Bu terim dilimize ışık verimliliği ya da ışık etkinliği olarak çevrilebilir. Elektromanyetik ışınımın kızılötesi ve morötesi kısımları aydınlatma için kullanılamaz. Bir kaynağın tam ışık verimi, elektromanyetik ışınımın insan gözü tarafından ne derece algılandığı ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">Radyasyon</span> Uzayda hareket eden dalgalar veya parçacıklar

Radyasyon veya ışınım, elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar biçimindeki enerji yayımı ya da aktarımıdır. "Radyoaktif maddelerin alfa, beta, gama gibi ışınları yaymasına" veya "Uzayda yayılan herhangi bir elektromanyetik ışını meydana getiren unsurların tamamına" da radyasyon denir. Bir maddenin atom çekirdeğindeki nötronların sayısı, proton sayısına göre oldukça fazla veya oldukça az ise; bu tür maddeler kararsız bir yapı göstermekte ve çekirdeğindeki nötronlar alfa, beta, gama gibi çeşitli ışınlar yaymak suretiyle parçalanmaktadırlar. Çevresine bu şekilde ışın saçarak parçalanan maddelere radyoaktif madde denir.

Absorpsiyon spektroskopisi, radyasyonun dalga boyu ya da frekansın bir fonksiyonu olarak irdelenmesidir. Absorpsiyon teorisine göre örnek madde ortamdan enerji absorbe eder. Emilen enerjinin şiddeti, frekansın ve dalga boyunun bir fonksiyonu olarak ifade edilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Bragg kırınımı</span>

X ışınları kırınımında kristallerin kullanımı İngiliz fizikçileri William Lawrence Bragg ve babası W.H.Bragg tarafından geliştirildi; bu nedenle Bragg kırınımı adı verilir. Bu teknik tarihsel olarak X ışınlarının tanılanmasında önemli olduğu kadar, günümüzde de kristal yapıların incelenmesinde önemli bir yer tutmaktadır. Bragg kırınımını anlamak için bir kristali, düzenli aralıklarla sıralanmış özdeş ve birbirine paralel düzlemler olarak düşünebiliriz. Atomların içinde periyodik olarak sıralandığını düşünerek düzlemlerin çok farklı şekillerde algılandığı ortaya çıkabilir. Bu farklı düzlemlere belirli bir β açısıyla yaklaşan bir elektromanyetik dalga göz önüne alınır. Dalga kristale çarptığında her atomda ışımanın bir bölümü saçılacak, saçılan dalgaların aynı fazda olduğu doğrultularda kırınım maksimumları gözlenecektir. İlk düzlemden yansıyan dalgaları göz önüne alalım, saçılan dalgaların aynı fazda olduğu doğrultu bildiğimiz yansıma kuralıyla verilir:

<span class="mw-page-title-main">İyonlaştırıcı olmayan radyasyon</span> Düşük frekanslı radyasyon

İyonlaştırıcı olmayan radyasyon, bir atomdan veya molekülden bir elektronu tamamen koparabilmek için atomları veya molekülleri iyonlaştırabilecek yeterli enerji taşıyan kuantumlara sahip olmayan herhangi bir elektromanyetik radyasyon türüdür. Elektromanyetik radyasyon, maddenin içinden geçerken yüklü iyonlar üretmez. Yalnızca, bir elektronu daha yüksek enerji seviyesine çıkaran uyarım için yeterli enerjiye sahiptir. İyonlaştırıcı olmayan radyasyondan daha yüksek bir frekansa ve daha kısa dalga boyuna sahip olan iyonlaştırıcı radyasyon birçok kullanım alanına sahiptir, ancak sağlık için bir tehdit olabilir. İyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmak yanıklara, radyasyon hastalıklarına, kansere ve genetik hastalıklara sebep olabilir. İyonlaştırıcı radyasyon kullanmak, iyonlaştırıcı olmayan radyasyon kullanılırken genelde gerekli olmayan dikkatli ve özenle alınmış radyolojik korunma önlemleri gerektirir.

<span class="mw-page-title-main">Kara cisim ışınımı</span> opak ve fiziksel yansıma gerçekleştirmeyen siyah cisimden yayılan ve sabit tutulan tekdüze ısı

Siyah cisim ışıması içinde elektromanyetik ışıma ya da çevresinde termodinamik dengeyi sağlayan ya da siyah cisim tarafından yayılan ve sabit tutulan tekdüze ısıdır. Işıma çok özel bir spektruma ve sadece cismin sıcaklığına bağlı olan bir yoğunluğa sahiptir. Termal ışıma, birçok sıradan obje tarafından kendiliğinden yayılan bir siyah cisim ışıması sayılabilecek türden bir ışımadır. Tamamen yalıtılmış bir termal denge ortamı siyah cisim ışımasını kapsar ve bir boşluk boyunca kendi duvarını yaratarak yayılır, boşluğun etkisi göz ardı edilebilecek kadar küçüktür. Siyah cisim oda sıcaklığında siyah görünür, yaydığı enerjinin çoğu kızılötesidir ve insan gözü ile fark edilemez. Daha yüksek sıcaklıklarda, siyah cisimlerin özkütleleri artarken renkleri de soluk kırmızıdan kör edecek şekilde parlaklığı olan mavi-beyaza dönüşür. Gezegenler ve yıldızlar kendi sistemleri ve siyah cisimler ile termal dengede olmamalarına rağmen, yaydıkları enerji siyah cisim ışımasına en yakın olaydır. Kara delikler siyah cisim olarak sayılabilirler ve kütlelerine bağlı bir sıcaklıkta siyah cisim ışıması yaptıklarına inanılır . Siyah Cisim terimi, ilk olarak Gustav Kirchhoff tarafından 1860 yılında kullanılmıştır.

Isıl ışınım maddedeki yüklü parçacıkların ısıl hareketiyle meydana gelmiş elektromanyetik ışınımdır. Isısı mutlak sıfırdan büyük olan her madde ısıl ışınım yayar. Isısı mutlak sıfırdan büyük olan maddelerde atomlar arası çarpışmalar, atomların ya da moleküllerin kinetik enerjisinde değişime neden olur.

Kimyasal elementlerin ya da kimyasal bileşiklerin emisyon spektrumu atom ya da moleküllerin yüksek enerji seviyesinden düşük enerji seviyesine geçişinden elde edilen elektromanyetik radyasyonun frekans spektrumudur. Yayılmış fotonun enerjisi iki enerji düzeyi arasındaki farka eşittir. Her atom için birçok mümkün geçişler vardır ve enerji düzeyleri arasındaki her geçiş spesifik enerji farkına sahiptir. Bu farklı geçişlerin toplamı, farklı ışınlar halinde gönderilmiş dalga boylarına ve emisyon spektrumunun düzenlenmesine neden olur. Her elementin emisyon spektrumu özeldir. Dahası, spektroskopi elementlerin madde içindeki bilinmeyen kompozisyonunu tespit etmek için kullanılabilir. Buna benzer olarak, moleküllerin emisyon spektrumları maddelerin kimyasal analizlerinde kullanılabilir.

Spektroskopi’de spektral akı yoğunluğu, gerçek ya da sanal bir yüzeyde elektromanyetik radyasyon ile enerjinin değişim oranını yüzey alan ve dalga boyu başına tanımlayan bir değerdir.

<span class="mw-page-title-main">Wien yasası</span>

Fizikte Wien yasası siyah cisim radyasyonunda sıcaklık ile ışık dalga boyu arasındaki ilişkiyi veren bir fizik yasasıdır. Yasa adını Alman bilim insanı Wilhelm Wien'den (1864-1928) alır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.