Kandela

Kandela (simbol: cd) je SI jedinica jačine svjetlosti; što je svjetlosna snaga po jedinici reznog ugla koji emituje tačkasti izvor svjetla u određenom smjeru. Jačina svjetlosti je analogna sa intenzitetom zračenja, ali umjesto jednostavnog sabiranja doprinosa svake talasne dužine svjetlosti u spektru izvora, doprinos svake talasne dužine je mjeren standardnom svjetlosnom funkcijom (model osjetljivosti ljudskog oka prema različitim talasnim dužinama). Uobičajena svijeća emituje svjetlo sa jačinom od oko jedne kandele. Ako je emisija u nekim pravcima blokirana neprovidnom barijerom, emisija bi i dalje bila približno jedna kandela u pravcima koji nisu zaklonjeni.

Riječ kandela znači svijeća (candle) u latinskom.

Definicija

Poput većine drugih SI baznih jedinica, kandela ima operacionu jedinicu—definisana je opisom fizičkog procesa koji će proizvesti jednu kandelu svjetlosne jačine. Od 16. Generalne konferencije o težinama i mjerama (CGPM) iz 1979, kandela je definisana kao:

Kandela je svjetlosna jačina, u datom pravcu, od izvora koji emituje monohromatsku radijaciju frekvencije 540×10¹² herca i koji ima intenzitet zračenja u tom pravcu od 1⁄683 watta po steradijanu.

Definicija opisuje kako proizvesti izvor svjetlosti koji (po definiciji) emituje jednu kandelu. Takav izvor može onda biti korišten za kalibrisanje instrumenata dizajniranih za mjerenje jačine svjetlosti.

Kandela je ponekad i dalje zvana po starom imenu candle, kao kod foot-candle i moderne definicije candlepowera.

Objašnjenje

Frekvencija odabrana u vidljivom spektru blizu zelene, odgovara talasnoj dužini od oko 555 nanometara. Ljudsko oko je najosjetljivije na ovu frekvenciju, kada je adaptirano za svijetle uslove. Na drugim frekvencijama, veće jačine zračenja se zahtijevaju da bi se dobila ista jačina svjetlosti, prema frekventnom odgovoru ljudskog oka. Svjetlosna jačina za svjetlost određene talasne dužine λ je dato sa:

$I_{\mathrm {v} }(\lambda )=683.002\cdot {\overline {y}}(\lambda )\cdot I_{\mathrm {e} }(\lambda )$

gdje je:

• I_v(λ) jačina svjetlosti u kandelama,
• I_e(λ) je intenzitet zračenja u W/sr, i
• $\textstyle {\overline {y}}(\lambda )$ je standardna svjetlosna funkcija (fotopik).

Ako je više od jedne talasne dužine prisutno (što je čest slučaj), potrebno je sabrati ili integrisati spektar talasnih dužina prisutnih da bi se dobila ukupna jačina svjetlosti.

Primjeri

Uobičajena svijeća emituje svjetlost sa pribižno 1 cd jačine svjetlosti. Kompaktna fluorescentna lapma od 25 W daje oko 1700 lumena; ako ta svjetlost zrači skoro isto u svim pravcima, imat će jačinu od oko 135 cd (135 lumena/steradijanu). Fokusirajući se na zraku od 20°, imat će intenzitet od oko 18 000 cd.

Svjetlosna jačina LED dioda mjeri se u milikandelama (mcd), ili hiljadama kandela. Pokazatelji LEDova su tipično u rangu od 50 mcd; "ultra-svijetle" LED diode mogu dostići 15 000 mcd (15 cd), ili više.