كانديلا
الكانديلا (cd) هي الوحدة الأساسية لشدة الضوء في النظام الدولي للوحدات (SI). وهي تساوي شدة الضوء في اتجاه معين من مصدر يصدر إشعاعًا أحادي اللون بتردد 540 تيراهرتز (540 × 1012 هرتز) وشدته الإشعاعية في هذا الاتجاه 1/683 وات لكل ستراديان.
تاريخ الكانديلا
يعود مفهوم شدة الضوء إلى القرن التاسع عشر، عندما بدأ العلماء في دراسة خصائص الضوء وكيفية قياسه. في عام 1860، اقترح الفيزيائي الإنجليزي ويليام هارغريفز استخدام “شمعة قياسية” لتحديد شدة الضوء، حيث يتم تعريفها بأنها شدة الضوء المنبعثة من شمعة واحدة معينة تحترق بمعدل معين.
في عام 1881، تبنت اللجنة الدولية للوزن والمقاييس (CIPM) مصطلح “كانديلا” لوحدة شدة الضوء. تم تعريف الكانديلا في الأصل بأنها شدة الضوء المنبعثة من 1/20 سنتيمتر مربع من البلاتين الصلب المتجمد. في عام 1948، أعيد تعريف الكانديلا من حيث مصدر ضوئي حراري. في عام 1979، أعيد تعريف الكانديلا مرة أخرى من حيث إشعاع أحادي اللون.
قياس الكانديلا
يتم قياس الكانديلا باستخدام أدوات تسمى أجهزة قياس شدة الضوء. تقيس أجهزة قياس شدة الضوء كمية الضوء المنبعثة من مصدر في اتجاه معين. يتم معايرة أجهزة قياس شدة الضوء باستخدام معايير الضوء القياسية التي تم تحديد شدتها الإشعاعية بدقة.
تطبيقات الكانديلا
تُستخدم الكانديلا في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
- تصميم الإضاءة: تُستخدم الكانديلا لحساب كمية الضوء اللازمة لإضاءة مساحة معينة بشكل مناسب.
- قياس سطوع العرض: تُستخدم الكانديلا لقياس سطوع شاشات التلفزيون والكمبيوتر وغيرها من أجهزة العرض.
- قياس الضوء الطبيعي: تُستخدم الكانديلا لقياس شدة الضوء الطبيعي في بيئات مختلفة.
الوحدات ذات الصلة
الكانديلا هي جزء من عدد من الوحدات الأخرى المتعلقة بالضوء، بما في ذلك:
- اللومن (lm): هو تدفق الضوء الإجمالي المنبعث من مصدر في جميع الاتجاهات.
- اللكس (lx): هي شدة الإضاءة على سطح مستو، ويُعرّف بأنه التدفق الضوئي الساقط على السطح مقسومًا على مساحة السطح.
- الكنديلة في المتر المربع (cd/m2): وهي شدة الضوء السطحي، وتعرف بأنها شدة الضوء المنبعثة من سطح في اتجاه معين مقسومة على مساحة السطح التي ينبعث منها الضوء.
المصادر العملية للكانديلا
هناك عدد من المصادر العملية التي يمكن استخدامها لتوفير شدة ضوء محددة بالكانديلا، بما في ذلك:
- مصباح وهاج:
- مصباح فلورسنت:
- صبغة ليزر:
الكانديلا والرؤية البشرية
{
|}
حساسية العين البشرية للضوء تعتمد بشكل كبير على شدة الضوء. عند مستويات شدة الضوء المنخفضة، تكون العين أكثر حساسية للأطوال الموجية الأقصر من الضوء، مثل اللون الأزرق والأخضر. عند مستويات شدة الضوء العالية، تكون العين أكثر حساسية للأطوال الموجية الأطول من الضوء، مثل الأحمر والأصفر. هذا لأنه توجد أنواع مختلفة من الخلايا المستقبلة للضوء في العين، وكل نوع حساس لنطاق مختلف من أطوال الموجة للضوء.
الخلاصة
الكانديلا هي الوحدة الأساسية لشدة الضوء في النظام الدولي للوحدات (SI). وهي تساوي شدة الضوء في اتجاه معين من مصدر يصدر إشعاعًا أحادي اللون بتردد 540 تيراهرتز (540 × 1012 هرتز) وشدته الإشعاعية في هذا الاتجاه 1/683 وات لكل ستراديان. تُستخدم الكانديلا في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك تصميم الإضاءة وقياس سطوع العرض وقياس الضوء الطبيعي.
