Кандела

Канде́ла (від лат. candela — «свічка»; українське скорочене позначення кд, міжнародне cd) — одиниця вимірювання сили світла системи SI, є однією з семи основних одиниць.

основна одиниця SI^[1]
d
d і ^d

Кандела
Сила світла, що випромінюється свічкою, близька до однієї кандели
Загальна інформація
Система одиниць	Основні одиниці SI
Одиниця	сили світла
Позначення	кд або cd
Названа на честь	свічка

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Кандела (значення).

	Кандела (позначення – кд) визначається прийняттям фіксованого числового значення сили світла монохроматичного випромінювання частоти 540×10^12 Гц зі світловою віддачею Kcd, яка дорівнює 683 лм·Вт^– 1, що є еквівалентним кд·ср·Вт^–1 або в основних одиницях SI кд·ср·кг^– 1·м^−2 с^3, де кілограм, метр і секунда визначаються через h, c і ΔνCs. Оригінальний текст (англ.) The candela, symbol cd, is the SI unit of luminous intensity in a given direction. It is defined by taking the fixed numerical value of the luminous efficacy of monochromatic radiation of frequency 540×10^12 Hz, Kcd, to be 683 when expressed in the unit lm W^–1, which is equal to cd sr W^– 1, or cd sr kg^–1 m^−2 s^3, where the kilogram, metre and second are defined in terms of h, c and ΔνCs.
— 2.3 Definitions of the SI units // The International System of Units (SI), стор. 135.

Це визначення передбачає точне співвідношення для світлової віддачі K_cd = 683 кд ср кг⁻¹ м⁻² s³ для монохромного випромінювання частотою 540×10¹² Гц. Це співвідношення дає точний вираз для кандели на основі визначальних констант K_cd, h, і Δν_Cs:

1 кд${\displaystyle =\left({\frac {K_{cd}}{683}}\right)}$кг·м²·с⁻³·ср⁻¹,

що є еквівалентним до

1 кд = ${\displaystyle {\frac {1}{6,62607015\times 10^{-34}9192631770^{2}683}}(\Delta \nu _{Cs})^{2}hK_{cd}\approx 2,6148305\times 10^{10}(\Delta \nu _{Cs})^{2}hK_{cd}}$.

На основі викладеного вище зміст визначення однієї кандели можна сформулювати так:

Одна кандела — це сила світла в заданому напрямку від джерела, що випромінює монохроматичне випромінювання частотою 540×10^12 Гц і має силу випромінення в цьому напрямку (1/683) Вт·ср^−1

Пояснення

Частота монохроматичного випромінювання, вибрана для визначення кандели, належить діапазону видимого світла та відповідає довжині хвилі 555,016 нанометрів у стандартному повітрі, що відповідає зеленому кольору. Такий вибір пояснюється фактом, що людське око найчутливіше саме до цієї частоти. За інших частот необхідна більша енергетична інтенсивність випромінювання, згідно з частотною характеристикою ока, для того щоб досягти такої ж видимої сили світла.

Сила світла для довжини хвилі λ визначається з такого рівняння:

${\displaystyle I(\lambda )=683,002y(\lambda )I_{0}(\lambda )\,}$

де I(λ) — сила світла в канделах, I₀(λ) — спектральна інтенсивність (сила) випромінювання у Вт/ср, y(λ) — стандартна функція спектральної чутливості ока.

Кандела була заснована на застарілій одиниці свічі, котра визначалась як сила світла стандартної свічки з відомим хімічним складом. Після введення кандела визначалась як сила випромінення абсолютно чорного тіла за температури плавлення платини (2042,5 K). Від 1979 року визначення кандели базується на монохроматичному випромінюванні, а не на багаточастотному випромінюванні абсолютно чорного тіла. Множник 1/683 Вт/ср сучасного визначення прийнято таким, щоб нове визначення точно дорівнювало старому. Таким чином одна кандела приблизно відповідає видимій силі світла від однієї свічки.

Таблиця фотометричних одиниць (SI)

Фотометричні одиниці SI edit
Величина	Позначення	Формула	Одиниця SI	Скорочення	Примітка
Світлова енергія	Qv	Q= Ф*t, t-час	люмен-секунда	лм·с	Іноді цю одиницю називають тальботом
Світловий потік	Ф	Ф= I*4п	люмен = кд·ср	лм	-
Сила світла	Iv	I= Ф/4п	кандела=лм/ср	кд	-
Яскравість	B	B=I/A, А-площа поверхні, що світиться		кд/м^2	-
Освітленість	Ev	Е=Ф/А	люкс = лм/м^2	лк	Використовується щодо світла, яке падає на поверхню
Світність	Mv	M=Ф/А	люкс = лм/м^2	лк	Використовується щодо світла, яке випромінюється поверхнею
	-	-		лм/Вт	Відношення світлового потоку до густини потоку електромагнітного випромінювання, максимальне значення дорівнює 683
	Н	Н= Et= Q/A= ∫E dt	люкс/секунда	лк/с	-
Світлова віддача	К	-	люмен/ват	лм/вт	-

Примітки

1. 6.5.2 // Quantities and units—Part 1: General — 1 — ISO, 2009. — P. 17. — 41 p.
   d:Track:Q15028d:Track:Q26711930
2. У старій літературі називалася свічкою.
3. ДСТУ ISO 80000-1:2016 Величини та одиниці. Частина 1. Загальні положення (ISO 80000-1:2009; ISO 80000-1:2009/Cor.1:2011, IDT)
4. Le Système international d’unités (SI) / The International System of Units (SI). — 9th edition. — BIPM, 2019. — P. 130-135. — .

Джерела

• Наказ Міністерства економічного розвитку та торгівлі України від 25.08.2015 № 914. [ 20 серпня 2019 у Wayback Machine.] Про затвердження визначень основних одиниць SI, назв та визначень похідних одиниць SI, десяткових кратних і частинних від одиниць SI, дозволених позасистемних одиниць, а також їх позначень та Правил застосування одиниць вимірювання і написання назв та позначень одиниць вимірювання і символів величин.

• Біленко І. І. Фізичний словник. — К.: Вища школа, Головне видав. 1979. — 336 с.