تختلف المصادر الضوئية عن بعضها البعض في كمية الضوء المنبعث منها. وفي النظام المتري تقاس قوة (أو شدة) إضاءة مصدر نقطي بوحدة تسمى الشمعة العيارية" (أو كاندلا، ورمزها(cd) ويعرف الفيض (أو (التدفق الضوئي بكمية الضوء المنبعث من مصدر ضوئي في الثانية. ولما كان مقدار هذا الفيض صغيراً جداً بالنسبة للوحدات المطلقة التي تستخدم لقياس الطاقة بصفة عامة، فقد اتفق على وحدة خاصة له تسمى "ليومن" ، ورمزها 1m ، وتعرف بأنها الفيض الضوئي الذي ينبعث في الثانية من مصدر نقطي شدته شمعة عيارية واحدة ، خلاف وحدة الزوايا المجسمة (استريديان (sr) عمودياً على جزء من سطح كروي مساحته متر مربع واحد ويبعد عن المصدر مسافة متر واحد. وحيث إن عدد وحدات الزوايا المجسمة حول مصدر نقطي هو 47، فإن الفيض الضوئي الكلي F (مقاساً بالليومن الذي ينبعث من مصدر شدة إضاءته I شمعة في جميع الاتجاهات هو:

F (lm) = 4π (sr) × I (cd)……………(1)

من ناحية أخرى، كلما زادت قوة إضاءة المصدر الضوئي فإن كمية الضوء التي تسقط على السطوح القريبة تزداد أيضاً، أي أن استنارة أو استضاءة هذه السطوح تزداد. وتعرف شــدة الاستضاءة E لسطح ما بالفيض الضوئي الساقط عمودياً على وحدة المساحات من هذا السطح. (شكل 1) أي أن:

E=(F/A)lm/m²       ……. (2)       

شکل (1) رسم تخطيطي لبيان معنى الفيض ووحدات شدة الاستضاءة المستخدمة.

وفي النظام المتري يطلق على وحدة شدة الاستضاءة اسم "لاكس"، ورمزه 1x ولكي نتخيل قيمة هذه الوحدة نستعرض

الجدول (1) الذي يبين بالتقريب شدة استضاءة النهار والليل وبعض المصادر من حولنا. وإذا كان الفيض منبعثاً من مصدر نقطي قوته كاندلا، وكانت المساحة A عبارة عن السطح الداخلي لكرة نصف قطرها r يقع مركزها عند المصدر، فإن شدة استضاءة السطح E معبراً

عنها باللاكس، هي:

وتدل هذه النتيجة على أن شدة الاستضاءة تتناسب عكسياً مع مربع بعد السطح عن المركز (أو المصدر) وطردياً مع قوة المصدر الضوئي، وهو نص قانون التربيع العكسي في الضوء".

جدول (1) قيم تقريبية لاستضائية بعض المصادر

وفي حالة سقوط الضوء مائلاً بزاوية θ على العمودي على السطح فإن شدة استضاءة

السطح تكون :

E =I/r² cosθ

ويختص مبحث "القياس الضوئي أو الفوتومترية بدراسة طرق المقارنة بين قوى المصادر الضوئية باستخدام الفوتومترات، وهي أجهزة يتوقف عملها على إحداث شدتي استضاءة متساويتين من مصدرين ضوئيين، إما على سطح واحد بالتعاقب المتكرر، أو على سطحين قريبين فــي وقــت واحد. وفي كلتا الحالتين تتناسب قوتا إضاءة مصدرينI₂I₁ تحدثان نفس شدة الاستضاءة على حاجز تناسب طردياً مع مربع بعدهما ₁r ₂r عن الحاجز، حيث إن:

وتوجد عدة أنواع من الفوتومترات من أمثلتها فوتومتر "جولي" وفوتومتر اليومر -برودهن

مثال///مصباح من مصابيح الطرق معلق بارتفاع 7 متر من الأرض، وكانت استضائية الطريق تحت المصباح مباشرة 10 ليومن/ م. احسب قوة إضاءة المصباح.

الحل Cd   // 490 =10 × 7² = I

مواضيع ذات صلة

انتشار الضوء في خطوط مستقيمة

انعكاس الضوء عن سطح كرى – المرايا الكرية

انعكاس الضوء عند سطح مستوى - المرآة المستوية

The momentum of light

Polarization of scattered light

The electric vector of light

Scattering of light

Reflection and refraction

Light

لم يرتدي البحارة نظارات شمسية؟

أسرار قوس قزح

المفعول الكهروضوئي والنظرية الجسيمية والموجية: