光は、空間を移動する電磁エネルギーの一種です。人間などの光に敏感な動物は、光を使って周囲の世界を見て理解しています。光はユニークに見えますが、実際にはマイクロ波や電波に似た別の形の電磁エネルギーです。地球を突き抜けるとき、光は一般に直線ビームで移動し、非常に正確な方法で反射および屈折します。オブジェクトはすでに屈折しているため、目で見る光の大部分は比較的弱いです。一方、レーザーによって生成された光線は、超集束型で、金属を切り裂くのに十分強力です。
放射線は、エネルギー粒子またはパケットである光子で構成することもできます。電磁スペクトルの可視部分は光です。プリズムを使用して太陽からの白色光を供給すると、可視エネルギーのすべての波長が含まれます。光は、他のすべての種類の電磁放射と同様に、さまざまな方法で反射、跳ね返り、屈折する可能性があります。温かいものや熱いものの振動粒子は、可視光と赤外線放射を生成できます。
ライト
光は、しばしば可視光として知られ、電波とガンマ線の間に存在する電磁スペクトルの構成要素です。ある領域から別の領域にエネルギーを伝達する磁場と電場の変動は、電磁放射として知られています。
可視光と電磁スペクトルの他の領域との唯一の違いは、可視光が肉眼で検出できることです。
光子の流れ (波のような性質を持ち、光速で移動する質量のない粒子) は、電磁スペクトル放射として特徴付けられます。伝達できるエネルギーの最小量は光子です。
赤外線の長い波長と紫外線の短い波長の間で、可視光は 400 ～ 700 nm (ナノメートル) または 4 × 10-7 m ～ 7 × 10-7 m の範囲の波長を持っています。おおよそ 430 ～ 750 テラヘルツの周波数範囲は、400 ～ 700 nm (THz) の波長に対応します。
光の性質
光の主な特性は次のとおりです:
<オール>光の測定
以下は、光の測定に使用される 2 組の単位です:
<オール>光の単位
以下は、ライト ユニットの 3 つの主要なタイプです。
<オール>カンデラ
光の強さの SI 単位はカンデラです。点光源からある方向に放射される単位立体角あたりの光出力です。 cd/m2 で測定されます。
一方、光度は放射強度に似ています。光源のスペクトル内の光の各波長の寄与を合計するのではなく、標準の光度関数を使用して各波長の寄与を重み付けします。
選択された可視スペクトル周波数は緑色に近く、およそ 555 nm の波長に対応します。人間の目が明るい設定に適応している場合、この正確な周波数の近くで特に敏感になります。人間の目の周波数応答によれば、他の周波数では、同じ光度を達成するためにはるかに大きな放射強度が必要です。以下は、波長の光の光度です:
Iv (λ) =683.002 lm/W.y (λ)。ル (λ)
どこ
Iv (λ)=光度
y (λ)=明所視光度関数
le (λ)=放射強度
多数の波長がある場合、全体の光度は、波長のスペクトルを統合することによって計算する必要があります。
ルーメン
光束の SI 単位はルーメンであり、光源から放出される可視光の割合を測定します。光束は、放射束がすべての放射電磁波を包含するという点で、放射束 (電力) とは異なりますが、光束は、人間の目に見えるさまざまな波長に対する感度の光度関数として測定されます。
ルーメンは、カンデラに関連して次のように定義されます:
1lm =1cd · sr
ここで
lm=ルーメン
cd =カンデラ
sr=ステラジアン
すべての方向に 1 カンデラを放射する光源の全光束は 4 ステラジアンであり、完全な球体の角度は 4 ステラジアンです。
1 cd x 4 π sr =4 π cd x sr =12.57 ルーメン
ルクス
照度と発光放射率の SI 単位はルクスです。これは、1 平方メートルあたり 1 つの光に等しく、単位面積あたりのフラックスを測定します。ルクスは、測光で表面を通過する、または表面に衝突する光の量の測定値です。
一定量の光が比較的広い領域に分散されると、表面はより暗く照らされます。その結果、光束が一定の場合、照度は面積に反比例すると結論付けることができます。ルクスは、1 ルクスが 1 平方メートルあたり 1 ルーメンに等しくなるようにルーメンに関連付けられており、次のように表されます。
1 lx=1 lm/m2 =1 cd.sr/m2
結論
人間の目で認識できる電磁波を光と呼びます。電磁放射には、波長が 110-11 m 未満のガンマ線から、メートル単位で測定される波長の電波まで、広範囲の波長があります。人間に見える波長は、赤色光の約 700 ナノメートル (nm; 1 メートルの 10 億分の 1) から紫色光の約 400 nm まで、その大きなスペクトル内の非常に小さな帯域を占めています。
光は物理量ではないので、測定するのは現実的ではないようです。ただし、光には波長、強度、速度などのさまざまな物理的属性があり、ルクス、ルーメン、カンデラで定量化できます。その結果、光の物理的特性を使用して、その測定値を概算できます。
