لومن (Lumen - lm)، در فیزیک (Physics)
انواع واحدها (Unit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لومن (Lumen - lm) :
Lumen (لومن) یکای شار نوری (نور مرئی) در سیستم SI است. شار نوری معیاری از توان نوری است که توسط چشم انسان درک می شود، یعنی توان تابشی با در نظر گرفتن حساسیت چشم به طول موج های مختلف. یک لومن برابر است با شار نوری emitted by a uniform point source of one candela intensity into a unit solid angle (یک استرادیان):
\[ 1\,\text{lm} = 1\,\text{cd} \cdot \text{sr} \].
به عبارت ساده تر، لومن مقدار کلی نور مرئی که یک منبع نوری در همه جهات منتشر می کند را نشان می دهد. هرچه لومن بیشتر باشد، نور بیشتری ساطع می شود.
شار نوری با توان نوری (بر حسب وات) رابطه دارد، اما یکسان نیست. چشم انسان به نور سبز-زرد (۵۵۵ نانومتر) حساسترین است و به نور قرمز و آبی حساسیت کمتری دارد. بنابراین یک وات نور سبز، لومن بیشتری نسبت به یک وات نور قرمز ایجاد می کند.
تابع درخشندگی (luminosity function) این حساسیت وابسته به طول موج را توصیف می کند. شار نوری از رابطه زیر به توان نوری مرتبط است:
\[ \Phi_v = K_m \int \Phi_e(\lambda) V(\lambda) d\lambda \]که
\[ K_m = 683 \]لومن بر وات (برای نور ۵۵۵ نانومتر) است.
\[ \Phi_v = I_v \cdot \Omega \quad \text{(برای منبع یکنواخت)} \qquad \text{lm} = \text{cd} \cdot \text{sr} \]یک لامپ رشته ای ۱۰۰ واتی معمولی حدود ۱۶۰۰ لومن نور تولید می کند. یک لامپ LED ۱۰ واتی می تواند همین مقدار لومن را تولید کند، یعنی بازده نوری (لومن بر وات) بسیار بیشتری دارد.
مثال: اگر یک منبع نوری با شدت ۱۰۰ کاندلا به طور یکنواخت در تمام جهات بتابد، شار نوری کل آن برابر با
\[ \Phi = 100 \times 4\pi = 1256.6 \]لومن خواهد بود.
در طراحی روشنایی، مقدار لومن لامپ ها مشخص کننده روشنایی فضا است. برای روشنایی یک اتاق ۲۰ متری، حدود ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ لومن نیاز است.
بازده نوری (efficacy) یک لامپ بر حسب لومن بر وات (lm/W) بیان می شود. لامپ های رشته ای بازده حدود ۱۰-۱۵ lm/W دارند، در حالی که LEDهای خوب می توانند بازده بالای ۱۵۰ lm/W داشته باشند.
