Quang thông

Trong ngành đo lường quang học, quang thông là đại lượng trắc quang cho biết công suất bức xạ của chùm ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng, hoặc định nghĩa khác của quang thông là lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng theo mọi hướng trong một giây.^[1]^[2]

Đơn vị

Quang thông có ký hiệu là φ, hay $\phi _{v}$ .^[1]

Đơn vị của quang thông trong các hệ đơn vị SI, CGS là lumen, ký hiệu lm.^[3] 1 lumen được định nghĩa bằng quang thông tạo ra bởi một nguồn sáng mà phát ra cường độ sáng (luminous intensity) 1 candela trên một góc khối có giá trị bằng 1 steradian.^[4]

Sử dụng

Quang thông được sử dụng để đo lượng sáng phát ra bởi một đèn điện, nó không tính theo một hướng phát sáng cụ thể nào và giá trị này thường được ghi trên các sản phẩm đèn chiếu sáng.^[1]

Liên hệ với cường độ sáng

Quang thông (đơn vị lumen) là giá trị đo tổng lượng ánh sáng phát ra từ một đèn. Cường độ sáng (đơn vị candela) là giá trị đo độ sáng của đèn chiếu sáng (cũng như bộ phản xạ) theo một phương nhất định (biểu thị chùm tia sáng). Nếu một đèn có quang thông 1 lumen và bộ phản xạ của đèn (hay còn gọi chóa tản quang) tập trung ánh sáng đều đặn trong chùm có giá trị góc khối bằng 1 steradian, thì chùm tia sáng có cường độ sáng bằng 1 candela. Nếu thay đổi bộ phản xạ để tập trung chùm trong 1/2 steradian thì tia sáng có cường độ sáng bằng 2 candela. Chùm tia thu được hẹp hơn và sáng hơn, tuy nhiên quang thông vẫn có giá trị bằng 1 lumen.^[3]

\phi _{v}={\frac {dQ_{v}}{dt}}

trong đó $Q_{v}$ (đơn vị lm.s) là tổng năng lượng sáng của một nguồn sáng.^[3]

I_{v}={\frac {d\phi _{v}}{d\Omega }}

trong đó $I_{v}$ là cường độ sáng, và $d\Omega ={\frac {dA}{r^{2}}}$ ký hiệu góc khối.^[3]

Tham khảo

1 2 3 "Video giải thích nội dung định nghĩa quang thông với mục đích giáo dục của hãng Philips". Philips. Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2017.
↑ "Photometric Units and Nomenclature" (PDF). Edward B. Rosa. Illuminating Engineering Society of North America (IES). 1910. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 19 tháng 4 năm 2016. Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2017.
1 2 3 4 "Radiometric and photometric quantities". Instrumentsystems.com. Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2017.
↑ "What today's consumers need to know about lumens". theledlight.com. Bản gốc lưu trữ ngày 20 tháng 7 năm 2008. Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2017.

Các đại lượng SI trắc quang học
x
t
s
Đại lượng		Đơn vị		Thứ nguyên ^{[nb 1]}	Ghi chú
Tên	Ký hiệu^{[nb 2]}	Tên	Ký hiệu	Thứ nguyên ^{[nb 1]}	Ghi chú
Lượng sáng, năng lượng phát sáng	$Q v$ ^{[nb 3]}	lumen giây	lm⋅s	T⋅J	Lumen giây đôi khi được gọi là talbot.
Quang thông, công suất sáng	$Φ v$ ^{[nb 3]}	lumen (= candela steradian)	lm (= cd⋅sr)	J	Lượng sáng trên một đơn vị thời gian.
Cường độ sáng	$I v$	candela (= lumen trên steradian)	cd (= lm/sr)	J	Quang thông trên một đơn vị góc khối.
Độ chói	$L v$	candela trên mét vuông	cd/m² (= lm/(sr⋅m²))	L⁻²⋅J	Quang thông trên một đơn vị góc khối trên một đơn vị diện tích nguồn chiếu ra. Candela trên mét vuông đôi khi được gọi là nit.
Độ rọi	$E v$	lux (= lumen trên mét vuông)	lx (= lm/m²)	L⁻²⋅J	Quang thông tới một bề mặt.
Năng suất phát sáng, độ trưng	$M v$	lumen trên mét vuông	lm/m²	L⁻²⋅J	Quang thông phát ra từ một bề mặt.
Lượng rọi	$H v$	lux giây	lx⋅s	L⁻²⋅T⋅J	Độ rọi tích hợp theo thời gian
Mật độ lượng sáng	$ω v$	lumen giây trên mét khối	lm⋅s/m³	L⁻³⋅T⋅J
Hiệu năng sáng (của bức xạ)	$K$	lumen trên watt	lm/W	M⁻¹⋅L⁻²⋅T³⋅J	Tỷ lệ giữa quang thông và công suất bức xạ.
Hiệu năng sáng (của một nguồn)	$η$ ^{[nb 3]}	lumen trên watt	lm/W	M⁻¹⋅L⁻²⋅T³⋅J	Tỷ lệ giữa quang thông và công suất tiêu thụ.
Hiệu suất sáng, hệ số [phát] sáng	$V$			1	Hiệu năng phát sáng được chuẩn hóa theo hiệu năng tối đa có thể đạt được.
Xem thêm: SI Trắc quang học Trắc bức xạ học

↑ Các ký hiệu trong cột này biểu thị các thứ nguyên; "L", "T" và "J" là để chỉ tương ứng với chiều dài (Length), thời gian (Time) và cường độ sáng (Luminous Intensity), chứ không phải ký hiệu để chỉ các đơn vị đo lường lít, tesla và joule.
↑ Các tổ chức tiêu chuẩn khuyến cáo rằng các đại lượng trắc quang học nên được ghi với chỉ số dưới "v" (từ viết tắt tiếng Anh "visual" = "thị giác") để tránh nhần lẫn với các đại lượng trắc bức xạ học hay photon. Ví dụ: USA Standard Letter Symbols for Illuminating Engineering USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967
1 2 3 Các ký hiệu thay thế đôi khi được sử dụng: $W$ để chỉ lượng sáng, $P$ hay $F$ chỉ quang thông, và $ρ$ để chỉ hiệu năng sáng của một nguồn.

Bài viết về chủ đề vật lý này vẫn còn sơ khai. Bạn có thể giúp Wikipedia mở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn.

[philips-1] 1 2 3 "Video giải thích nội dung định nghĩa quang thông với mục đích giáo dục của hãng Philips". Philips. Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2017.

[2] "Photometric Units and Nomenclature" (PDF). Edward B. Rosa. Illuminating Engineering Society of North America (IES). 1910. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 19 tháng 4 năm 2016. Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2017.

[ins-3] 1 2 3 4 "Radiometric and photometric quantities". Instrumentsystems.com. Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2017.

[4] "What today's consumers need to know about lumens". theledlight.com. Bản gốc lưu trữ ngày 20 tháng 7 năm 2008. Truy cập ngày 27 tháng 2 năm 2017.

[note-dimension-symbol-5] Các ký hiệu trong cột này biểu thị các thứ nguyên; "L", "T" và "J" là để chỉ tương ứng với chiều dài (Length), thời gian (Time) và cường độ sáng (Luminous Intensity), chứ không phải ký hiệu để chỉ các đơn vị đo lường lít, tesla và joule.

[note-suffix-v-6] Các tổ chức tiêu chuẩn khuyến cáo rằng các đại lượng trắc quang học nên được ghi với chỉ số dưới "v" (từ viết tắt tiếng Anh "visual" = "thị giác") để tránh nhần lẫn với các đại lượng trắc bức xạ học hay photon. Ví dụ: USA Standard Letter Symbols for Illuminating Engineering USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967

[note-alternative-symbol-photometric-7] 1 2 3 Các ký hiệu thay thế đôi khi được sử dụng: $W$ để chỉ lượng sáng, $P$ hay $F$ chỉ quang thông, và $ρ$ để chỉ hiệu năng sáng của một nguồn.

[1]

[2]

[3]

[4]

[nb 1]

[nb 2]

[nb 3]