วิชาการส่องสว่าง

หน่วยท่ี 3 หน่วยวัดแสง

สาระการเรยี นรู้ 3 ความหมายของมุมตัน 1 ความหมายของกาลังเทยี น หรอื แรงเทยี น 4 กาลังส่องสวา่ ง หรอื ความเข้ม ของการส่องสวา่ ง (Candle Power or Candela) 2 (Illumination or Intensity of Illumination) 5 ความหมายของลูเมน ประสิทธภิ าพของหลอดไฟ (Lumen) (Efficiency of Lamp)

ความหมายของกาลังเทยี น หรอื แรงเทยี น (Candle Power or Candela) กาลังเทยี น มาตรฐานในปัจจบุ ัน หรอื แรงเทยี น คือ หน่วยความเข้มการส่องสวา่ งในทิศทาง คือ หน่วยของกาลัง ที่กาหนดของแหล่งกาเนิดท่แี ผ่รงั สีชนิด ส่องสว่างของดวงไฟ สีเดียวท่มี คี วามถ่ีเปน็ 540x1012 เฮิรตซแ์ ละ มคี วามเข้มการแผร่ งั สีในทศิ ทาง 163 วตั ต์ ต่อสเตอรเ์ รเดียน

ลูเมน ความหมายของลเู มน คือ (Lumen) หน่วยวดั ของปรมิ าณแสง (L)สญั ลักษณ์ (Luminous flux) ปรมิ าณแสง 1 ลูเมน คือ ปรมิ าณแสงที่เปล่งออกจาก ดวงไฟมาตรฐาน 1 กาลังเทียน ส่องไปตกใน 1 มมุ ตัน (Solid angle) ในเวลา 1 วนิ าที

ความหมายของมมุ ตัน มุมตัน 1 สเตอรเ์ รเดียน (หน่วยมมุ ตัน) (Sold angle) พ้ืนที่ : 1 ม 2 หมายถึง มมุ ที่เกิดจากจุดศนู ยก์ ลางของทรงกลม ทเี่ ช่ือมโยงไปยงั พ้ืนทผี่ ิวของทรงกลมมหี น่วย เปน็ สเตอรเ์ รเดียน (Steradian)

ความหมายของมุมตัน ส่วนของพน้ื ทีผ่ วิ ทรงกลม พื้นท่ี A ซึ่งเปน็ ส่วนของพ้ืนท่ผี ิวทรงกลม ท่มี รี ศั มี r กาหนดให้โอเมก้า (ω) เปน็ มมุ ตัน (Solid angle) ดังน้ัน (ω) = A r2 มมุ ตัน พื้นท่ขี องทรงกลมทีร่ องรบั มมุ = รศั มขี องทรงกลม

ความหมายของมมุ ตัน ปรมิ าณแสงที่เปล่งออกมาจากดวงไฟ ถ้ากาหนดใหร้ ศั มีของทรงกลมมคี ่า เพราะฉะนั้น ปรมิ าณแสง เท่ากับด้านของส่ีเหลี่ยมจัตรุ สั A = r2 ที่เปล่งออกมาจากดวงไฟ กาหนด มมุ ตัน เทา่ กับ 1 สเตอรเ์ รเดียน (ω) = 1 1 กาลังเทยี น มีค่า = 4π ลูเมน กาหนดให้พื้นท่ี 4 เปน็ พ้ืนที่ทง้ั หมด ถ้าปรมิ าณแสงท่ีเปล่ง ของพื้นผิวทรงกลม เท่ากับ 4πr2 ออกมาจากดวงไฟ ดังนั้น (ω) = 4πr2 P กาลังเทยี น มีค่า = 4 π P ลูเมน r2 หรอื L = 4 π P (ω) = 4π สเตอรเ์ รเดียน

กาลังสอ่ งสว่าง หรอื ความเข้มของการสอ่ งสว่าง (Illumination or Intensity of Illumination) กาลัง (I)สญั ลักษณ์ สอ่ งสวา่ ง หน่วย คือ ปรมิ าณของแสงทตี่ กกระทบ บนพ้ืนทหี่ น่ึงหน่วยในเวลา 1 วนิ าที ลูเมน ตารางฟตุ ลูเมน ตารางเมตร

กาลังสอ่ งสวา่ ง หรอื กาลัง ความเขม้ ของการสอ่ งสว่าง สอ่ งสวา่ ง (Illumination or Intensity of Illumination) กาหนดให้ I เปน็ กาลังการส่องสวา่ งบนพื้นผิววัตถุ ซ่งึ มคี วามสัมพันธก์ ันดังนี้ = ปรมิ าณแสง L เปน็ ปรมิ าณแสง (Luminous flux) กาลังการส่องสวา่ ง พื้นท่แี สงตกกระทบ ทต่ี กฉากบนหน่ึงหน่วยพ้ืนที่ผิววตั ถุ ใน 1 วินาที A เปน็ พื้นทบี่ รเิ วณท่แี สงตกกระทบ หรอื เขียนเปน็ สมการได้ว่า I = L A

ประสทิ ธภิ าพของหลอดไฟ (Efficiency of Lamp) ประสทิ ธภิ าพ ในปจั จุบนั น้ีก็มีเครอ่ื งมอื ในการวัด ของหลอดไฟ ปรมิ าณแสงของหลอดไฟ คือ ลักซ์มเิ ตอร์ ในการวดั ปรมิ าณแสงเทยี บกับตาราง หมายถึง มาตรฐานของห้องต่าง ๆ เพ่ือคานวณ ปรมิ าณแสงของดวงไฟที่เปล่งออกมา ในการออกแบบติดต้ังต่อไป ต่อกาลังไฟฟา้ ของดวงไฟ มีหน่วยเปน็ ลูเมน ต่อวตั ต์ คือ หน่วยวัดเก่ียวกับแสงในการ ออกแบบแสงสวา่ ง

ประสทิ ธภิ าพของหลอดไฟ (Efficiency of Lamp) วิธคี านวณ ปรมิ าณแสงของหลอดไฟ ประสิทธิภาพของหลอดไฟ = กาลังวตั ต์ของหลอดไฟ หรอื Ef = L ลูเมน / วัตต์ W