ما هي وحدة قياس الاستضاءة - التعليم

ما هي وحدة قياس الاستضاءة، يهتم علم الفيزياء بالضوء عامةً وكل ما يتفرع عنه، لذلك فإنه يسلط الضوء على شروحاتِ المعادلات والقوانين الفيزيائية التي تفسر حدوث الظواهر الفيزيائية الهامة في الحياة العلمية والعملية، وعلى وجه الخصوص يهتم الفيزياء التطبيقية بالضوء والقياسات الضوئية، ومن خلال موقع المرجع سنتعرفُ على وحدةِ قياس الاستضاءة.

الاستضاءة

الاستضاءة مصطلح فيزيائي كمي يحددُ بوحدة قياسيّة خاصة، ويختلفُ عن شدة السطوع، تعبرُ عن مقياس عدد الأشعة الضوئيّة التي تصطدمُ بسطح ما، وتُعني التدفق الضوئي المرتد فوق أيّ سطح مضروبًا في وحدة المساحة، ومن الممكن للعين المجردة رؤية الأشعة، وتمييز الكائنات البيضاء لدرجة ما دون ضوء النجوم، وتحديدًا عند 5×10-5 لكس، أما في علم الفلك فإن الاستضاءة عبارة عن مقياسٍ لشدة سطوع النجوم.[1]

شاهد أيضًا: قانون يوضح مدى انخفاض شدة الضوء عندما يعبر من خلال مرشح استقطاب ثاني

ما هي وحدة قياس الاستضاءة

تختلف الاستضاءة عن السطوعْ، فالاستضاءةُ تقدم وصفًا كميًا للضوء وانعكاسهُ والأشعة الضوئيّة المرتدة، على خلاف السطوع الذي يقدم وصفًا لاكميًا مقترن الإحساس الفيزيولوجي وملاحظة الضوء وإدراكه، أيْ لا يمكن وصفه بوحدة قياس مُحددة، أما وحدة قياس الاستضاءة تكون:

• نظام الوحدات الدولي: تقاس الاستضاءة بوحدة اللكس (LX)، شمعة، فوت.
• الوحدات الدولية المشتقة: المتر، أو كما يشار لها اللومن/متر²، ويرمز لها cd·sr·m⁻²

شاهد أيضًا: مصدر ضوئي نقطي شدة اضاءته 64 يقع على ارتفاع

شرح رموز وحدة قياس الاستضاءة

فيما يأتي تفصيل لرموز وحدة القياس الفيزيائية للاستضاءة:

• الاستضاءة: تعبر عن ارتداد التدفق الضوئي فوق أي وحدة مساحة، ويرمزُ لها بالرمزِ E
• شدة الإضاءة: يمكنُ قياس شدة الإضاءة من خلال حساب نسبة التدفق الضوئي المنعكس على السطح الداخلي لنصف قطر كرةٍ لا يتجاوز 1 m، ويرمز لها بالرمز I. س
• وحدة القياس: لوكس، ويرمز لها lx، ورياضيًا تساوي Lm/m2.
• وحدة قياس التدفق الضوئي: هي لومن، ويرمز لها بالرمز lm.
• قانون شدة الإضاءة، يشار له بتسمية شدة الإضاءة بوحدة كاندلا أيضًا.

مستويات الاستضاءة

تختلف شدة الضوء الصادر عن المصادر المضيئة المختلفة، وبهذا هناك بعض المصادر تعطي شدة إضاءة قوية نسبيًا وهناك بعضها يعطي شدات أخفض، وهنا سوف نورد هذه المصادر:

• ضوء النهار: مستوى الاستضاءة في ضوء النهار تصلّ إلى 1000 قدم شمعة والتي تساوي 10000 لكس.
• ضوء النهار مع وجود غيوم كثيفة: مستوى الاستضاءة في ضوء النهار بوجودِ غيوم كثيفة تصلّ إلى 100 قدم شمعة والتي تساوي 1000 لكس.
• الشفق الشمسي: مستوى الاستضاءة فيه تساوي 1 قدم شمعة والتي تساوي 10 لكس.
• أوج ضوء الشفق: مستوى الاستضاءة فيّه تساوي 0.1 قدم شمعة والتي تساوي 1 لكس.
• يوم مظلم: مستوى الاستضاءة فيه تساوي 10 قدم شمعة والتي تساوي 100 لكس.
• البدر: مستوى الاستضاءة فيه تساوي 0.01 قدم شمعة والتي تساوي 0.1 لكس.
• ربع قمر: مستوى الاستضاءة فيه تساوي 0.001 قدم شمعة والتي تساوي 0.01 لكس.
• ضوء النجوم في الليل: مستوى الاستضاءة فيه تساوي 0.0001 قدم شمعة والتي تساوي 0.001 لكس.

العوامل المؤثرة في الاستضاءة

يوجدُ عدّة عوامل تؤثر في استضاءة الضوء بزيادةِ التدفق أو نقصانه، ومن هذه العوامل ما يأتي:

• نوع المصدر الضوئي المؤثر: فمثلاً المصباح الضوئي الأكثر سطوعًا، يؤدي إلى زيادةِ التدفق الضوئي، فينعكس ذلك على الاستضاءة بالزيادة، والمصدر الضوئي النقطي يعطي استضاءة خافتة وقليلة، نظرًا لقلة التدفق الضوئي.
• التدفق الضوئي: العلاقة طرديّة ما بين الاستضاءة والتدفق الضوئي، أي كلما زاد التدفق الضوئي زادت الاستضاءة.
• المسافة بين المصدر والسطح المقابل له: العلاقة عكسية ما بين الاستضاءة والمسافة ما بين المصدر والسطح المُرتد عليّه، أي كلما زادت المسافة بينهما كلما قلت الاستضاءة.

أهمية قياس الاستضاءة

الاستضاءة من الأمور المأخوذة في عين الاهتمام منذ القِدم، وذلك لشيوع استخدام الضوء في حياة الإنسان اليومية والعملية، وتتمثل أهمية قياس الاستضاءة بما يلي:

• الحفاظ على سلامةِ العين البشرية من التوتر والتعب والإجهاد.
• توفير المستوى المطلوب من الإضاءة بما يتناسبُ مع الحيز المُراد وشدتّه.

إلى هُنا نكون قد وصلنا إلى نهايةِ مقالنا ما هي وحدة قياس الاستضاءة، حيثُ سلطنَا الضوء على قانون الاستضاءة، والعوامل المؤثرة بها، إلى جانب مدى أهميةِ دراستها.