Candela

Przed rokiem 1948 w wielu krajach obowiązywały różne normy dotyczące natężenia światła. Były one zazwyczaj oparte na jasności płomienia „standardowej świecy” o określonym składzie, lub jasności żarnika o określonej konstrukcji. Jednym z najbardziej znanych z nich był angielski standard candlepower. Jedna moc świecy to światło wytwarzane przez czystą świecę spermacetową ważącą jedną szóstą funta i palącą się z prędkością 120 ziaren na godzinę. Niemcy, Austria i Skandynawia używały Hefnerkerze, jednostki opartej na wydajności lampy Hefnera.

Stało się jasne, że potrzebna jest lepiej zdefiniowana jednostka. Jules Violle zaproponował standard oparty na świetle emitowanym przez 1 cm2 platyny w jej temperaturze topnienia (lub temperaturze zamarzania), nazywając go Violle. Natężenie światła wynikało z efektu promiennika Plancka (ciała czarnego), a więc było niezależne od konstrukcji urządzenia. Ułatwiło to każdemu pomiar standardu, ponieważ platyna o wysokiej czystości była powszechnie dostępna i łatwa do przygotowania.

Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa (Commission Internationale de l’Éclairage) i CIPM zaproponowały „nową świecę” opartą na tej podstawowej koncepcji. Jednakże, wartość nowej jednostki została wybrana tak, aby upodobnić ją do wcześniejszej jednostki candlepower poprzez podzielenie Violle przez 60. Decyzja została ogłoszona przez CIPM w 1946 roku:

Wartość nowej świecy jest taka, że jasność pełnego grzejnika w temperaturze krzepnięcia platyny wynosi 60 nowych świec na centymetr kwadratowy.

Została ona następnie ratyfikowana w 1948 roku przez 9 CGPM, która przyjęła nową nazwę dla tej jednostki – kandela. W 1967 r. 13 CGPM usunęła określenie „nowa świeca” i podała zmienioną wersję definicji kandeli, określając ciśnienie atmosferyczne zastosowane do zamarzającej platyny:

Kandela to natężenie światła, w kierunku prostopadłym, na powierzchni 1 / 600 000 metrów kwadratowych ciała czarnego w temperaturze zamarzającej platyny pod ciśnieniem 101 325 niutonów na metr kwadratowy.

W 1979 roku, z powodu trudności w realizacji promiennika Plancka w wysokich temperaturach i nowych możliwości oferowanych przez radiometrię, 16 CGPM przyjęła nową definicję kandeli:

Kandela jest to natężenie światła, w danym kierunku, źródła, które emituje promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540×1012 herców i które ma natężenie promieniowania w tym kierunku równe 1/683 wata na steradian.

Definicja opisuje sposób wytwarzania źródła światła, które (z definicji) emituje jedną kandelę, ale nie określa funkcji luminancji do ważenia promieniowania o innych częstotliwościach. Takie źródło można by następnie wykorzystać do kalibracji przyrządów przeznaczonych do pomiaru natężenia światła w odniesieniu do określonej funkcji luminancji. Dodatek do broszury SI wyjaśnia, że funkcja luminacji nie jest jednoznacznie określona, ale musi być wybrana, aby w pełni zdefiniować kandelę.

Dowolny (1/683) termin został wybrany tak, aby nowa definicja dokładnie odpowiadała starej definicji. Chociaż kandela jest teraz definiowana w kategoriach sekundy (jednostka podstawowa SI) i wata (pochodna jednostka SI), kandela pozostaje jednostką podstawową układu SI, z definicji.

26 CGPM zatwierdziła nowoczesną definicję kandeli w 2018 r. jako część redefinicji jednostek podstawowych SI z 2019 r., która ponownie zdefiniowała jednostki podstawowe SI w kategoriach podstawowych stałych fizycznych.

.

Dodaj komentarz