Колко светлина е необходима на квадратен фут и как да я измерите правилно

Защо измерването на светлината има значение

Измерването на количеството светлина на квадратен фут има множество практически приложения – от градинарството до домашното осветление. За тази цел се използват различни мерни единици, които описват всичко – от яркостта на светлината и нейното разсейване до енергията, необходима за създаването на светлина с определена интензивност. Градинари, собственици на жилища, инженери и други специалисти определят нуждите от осветление в дадено пространство, като използват формули и стандарти, разработени от учени.

Основни мерни единици

В Съединените щати светлината на квадратен фут се измерва във фут-свещи. Една фут-свещ се равнява на един лумен на квадратен фут. Лумените измерват потока от светлинна енергия във въздуха. Самият лумен от своя страна се базира на единицата кандела, която измерва интензитета на светенето.

Един лумен представлява количеството светлина, излъчвано през телесен ъгъл от един стерадиан от точков източник с интензитет една кандела, който излъчва равномерно във всички посоки. При измерване на светлината на квадратен фут лумените могат да заменят фут-свещите, тъй като квадратните футове се съкращават в математическата формула. Например, ако стая с площ 100 квадратни фута изисква по 10 лумена на квадратен фут, изчислението е следното: (10 лумена/квадратен фут) × 100 квадратни фута = 1 000 лумена общо.

Яркост на познати обекти

Описването на яркостта на конкретни обекти в единици като лумени прави разбирането на светлинните измервания много по-конкретно. Например стандартна нажежима крушка с мощност 100 вата произвежда около 1 630 лумена – сравнително малка стойност в мащаба на светлинните измервания.

Слънцето, от друга страна, излъчва яркост от приблизително 160 000 лумена на квадратен сантиметър, или около 172,2 лумена на квадратен фут, разпределени по цялата повърхност на Земята. Ако приемем, че повърхността на нашата планета е приблизително 196 935 000 квадратни мили, то при кондензиране на слънчевата светлина в пространство от един квадратен фут тя би достигнула невероятните 945 418 071 000 000 000 лумена на квадратен фут.

Приложения в дома и градината

Според А. Варгезе (A. Varghese), автор на книгата „Home Management“, средно за домашно осветление са нужни 70 лумена на квадратен фут, което съответства на 70 фут-свещи. Използването на тази формула помага да се определи колко лампи да поставим в дадено помещение. Например, ако стая с площ 350 квадратни фута изисква по 70 фут-свещи на квадратен фут, общата необходима светлина ще бъде 350 × 70 = 24 500 лумена.

Разбирането колко светлина на квадратен фут изискват различните видове оранжерийни растения, за да растат добре, е от съществено значение за поддържането на оптимално здраве на растенията. Това обяснява Джордж Ф. Ван Патън (George F. Van Patten), автор на „Gardening Indoors: The Indoor Gardener's Bible“.

Особености при вътрешните помещения

При измерване на нуждите от светлина на квадратен фут във вътрешна среда трябва да се вземат предвид и фактори извън яркостта на самата крушка. Например прозорците допринасят с естествена светлина, но същевременно променят разпределението на яркостта на изкуствените източници, като увеличават общото количество светлина в пространството. Както пояснява Робърт Б. Хики (Robert B. Hickey) в „Electrical Engineer's Portable Handbook“, изчисленията за светлина на квадратен фут отчитат и отразяващите повърхности като стъкло и метал, начина, по който те взаимодействат помежду си, със светлинния източник и с човешкото възприятие на светлината.