Cường độ ánh sáng là gì? Đây là yếu tố quan trọng và ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống. Trạm Phát Sáng sẽ cung cấp mọi thông tin bạn cần biết về cường độ ánh sáng trong bài viết dưới đây.
Mục lục
Cường độ ánh sáng là gì?
Để hiểu được cường độ ánh sáng là gì? Có hai khái niệm mà bạn cần biết đó là cường độ ánh sáng và cường độ ánh sáng Lux.
1. Cường độ ánh sáng
Cường độ ánh sáng là thông số dùng để xác định lượng năng lượng mà một nguồn sáng phát ra theo một hướng cố định. Nói cách khác, khi một nguồn sáng phát ra 1 candela, nó cũng phát ra 1 lumen theo hướng đó tại khoảng cách 1m kể từ tâm nguồn sáng.
Điều này giúp đo lường mức độ sáng và xác định hiệu quả của nguồn sáng trong việc chiếu sáng một khu vực cụ thể.
- Đơn vị đo lường cường đọ ánh sáng: Candela (cd). 1 Candela = 1lm/Sr
- Đường ánh sáng tiêu chuẩn: Intensity (I)
- Bội số của candela là kilocandela (kcd): 1 kcd = 1.000 cd
2. Cường độ ánh sáng Lux
Cường độ áng sáng Lux hay được gọi là độ rọi là đơn vị để đo lường công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (m2).
1 Lux tương đương với 1 lumen trên mỗi mét vuông. Đơn vị này giúp đo lường mức độ chiếu sáng trong các không gian khác nhau, từ nhà ở, văn phòng đến các khu vực công cộng, đảm bảo ánh sáng đủ và phù hợp cho các hoạt động của con người.
Cách tính và đo cường độ ánh sáng
Cường độ ánh sáng có cách tính và cách đo lượng cụ thể, chính xác:
1. Công thức tính cường độ ánh sáng
Cường độ ánh sáng có công thức tiêu chuẩn là:
| I = Ф / ω,với đơn vị là: 1 Cd = 1 lm/sr |
Trong đó:
- I: Cường độ ánh sáng (đơn vị: Lux)
- Ф: Lượng dòng điện qua một điểm trên bề mặt (đơn vị: lumen)
- ω: là diện tích bề mặt mà ánh sáng chiếu lên (đơn vị: mét vuông)
Ngoài ra, cường độ ánh sáng còn được tính dựa trên độ rội (Lux), công thức như sau:
| Cường độ ánh sáng (Lux) = Lượng ánh sáng (lumen)/diện tích (m2) |
Trong đó:
- Lượng ánh sáng (lumen) là số lượng ánh sáng mà một nguồn sáng phát ra.
- Diện tích (m2) là diện tích mà ánh sáng được chiếu lên.
Công thức này cho biết rằng cường độ ánh sáng (lux) tỉ lệ thuận với lượng ánh sáng phát ra (lumen) và tỉ lệ nghịch với diện tích mà ánh sáng chiếu lên. Điều này có nghĩa là khi lượng ánh sáng không đổi, cường độ ánh sáng sẽ giảm khi diện tích mà nó chiếu lên tăng lên, và ngược lại.
2. Cách đo cường độ ánh sáng
Bạn có thể đo cường độ ánh sáng bằng 2 cách:
- Sử dụng thiết bị đo lường cường độ ánh sáng: Các thiết bị đo lường hiện nay có thiết kế hiện đại và cách dùng đơn giản, chỉ cần đặt máy tại vị trí cần đo, nó sẽ cho kết quả chính xác về mức độ ánh sáng tại đó. Một số hãng uy tín: Tenmars, Uni-T, Kyoritsu,…
- Sử dụng ứng dụng điện thoại: Hiện nay, có nhiều ứng dụng điện thoại thông minh có thể đo cường độ ánh sáng. Dù không chính xác như luxmeter, nhưng các ứng dụng này vẫn cung cấp số liệu khá tin cậy cho các nhu cầu cơ bản.
Cường độ của một số nguồn sáng
Từ tháng 10/1979, hội đồng Khảo thí Quốc tế Đại học Cambridge – CIE đưa ra định nghĩa mới về candela. Theo đó, candela là cường độ sáng theo một phương của nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 555 nm.
Bảng tham khảo cường độ sáng của một số nguồn sáng phổ biến:
| Nguồn sáng | Cường độ sáng (cd) |
| Ngọn nến | 0,8 cd theo mọi phương |
| Đèn sợi đốt 40W | 35 cd theo mọi phương |
| Đèn sợi đốt 300W có bộ phản quang | 1.500 cd ở tâm chùm tia |
| Đèn halogen 2000W có bộ phản quang | 14.800 cd theo mọi phương
250.000 cd ở tâm chùm tia |
| Đèn LED 100W | 10.000 cd theo mọi phương |
Tuy nhiên, để biết được chính xác cường độ ánh sáng của các nguồn sáng xung quanh bạn, bạn cần áp dụng cách đo lường cường độ ánh sáng mà Trạm Phát Sáng đã chia sẻ ở mục trên.
Cường độ ánh sáng tiêu chuẩn cho từng không gian
Cường độ ánh sáng tiêu chuẩn cho từng không gian thường được xác định dựa trên mục đích sử dụng và yêu cầu của từng môi trường. Dưới đây là một vài ví dụ về cường độ ánh sáng tiêu chuẩn cho các không gian khác nhau:
- Nhà ở và văn phòng: Khoảng từ 300 đến 500 lux là mức độ ánh sáng thường được khuyến cáo cho các không gian sống và làm việc trong nhà.
- Trường học và thư viện: Yêu cầu cường độ ánh sáng ở đây thường cao hơn, khoảng từ 500 đến 750 lux, để tăng cường sự chú ý và tập trung của học sinh và người đọc.
- Bệnh viện và phòng mổ: Cần mức độ ánh sáng cao, thường từ 1,000 đến 2,000 lux, để đảm bảo điều kiện làm việc an toàn và hiệu quả cho nhân viên y tế.
- Nhà máy và khu vực sản xuất: Cường độ ánh sáng thường phụ thuộc vào công đoạn sản xuất nhưng thường từ 300 đến 750 lux để đảm bảo an toàn và chất lượng sản xuất.
- Khu vực thể thao và sân vận động: Yêu cầu mức độ ánh sáng cao để giám sát hoạt động và đảm bảo an toàn cho người tham gia, thường từ 500 đến 1,500 lux tùy thuộc vào loại hình thể thao.
Để tạo ra không gian vừa thoải mái vừa an toàn cho thị giác, chúng ta cần phải cân nhắc và điều chỉnh cường độ ánh sáng phù hợp với từng hoàn cảnh cụ thể, bởi vì nhu cầu về mức độ chiếu sáng thay đổi đáng kể từ không gian này sang không gian khác và phụ thuộc vào loại hoạt động được thực hiện. Điều này giúp chăm sóc đôi mắt và sức khỏe của chúng ta một cách tối ưu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ ánh sáng
Bạn cần nắm được các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến cường độ ánh sáng để có thể dễ dàng điều chỉnh mức ánh sáng phù hợp với nhu cầu sử dụng:
1 – Khoảng cách từ nguồn sáng
Theo nguyên tắc, khoảng cách giữa nguồn sáng và vật cần chiếu sáng càng xa, cường độ ánh sáng sẽ càng giảm. Điều này có nghĩa là nếu bạn đặt một vật thể cách nguồn sáng xa hơn, nó sẽ nhận được ít ánh sáng hơn so với khi đặt gần hơn.
2 – Góc chiếu sáng
Góc mà ánh sáng chiếu vào một vật thể cũng ảnh hưởng đến cường độ ánh sáng. Ánh sáng chiếu thẳng sẽ tạo ra cường độ cao hơn so với ánh sáng chiếu nghiêng.
Đặc biệt khi bản sử dụng pin năng lượng mặt trời kết hợp với đèn LED để chiếu sáng, bạn cần căn chỉnh sao cho tấm pin vuông góc với bề mặt để đón được nhiều năng lượng từ mặt trời nhất.
3 – Môi trường và bề mặt phản xạ
Bề mặt sáng màu và phản xạ tốt sẽ làm tăng cường độ ánh sáng, trong khi bề mặt tối màu hoặc hấp thụ nhiều ánh sáng sẽ làm giảm cường độ ánh sáng.
Ứng dụng của cường độ ánh sáng trong thực tế
Cường độ ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tế khác nhau, từ các không gian sống đến môi trường công nghiệp. Dưới đây là một số ví dụ về ứng dụng của cường độ ánh sáng trong thực tế:
1 – Chiếu sáng nội thất
Trong nhà ở và văn phòng, cường độ ánh sáng cần phải đủ để tạo ra môi trường làm việc và sinh hoạt thoải mái. Ánh sáng sẽ giúp tăng cường khả năng nhìn rõ và làm nổi bật không gian.
⇒ Tham khảo: Đèn LED dân dụng siêu sáng đang được ưa chuộng hiện nay
2 – Ánh sáng đường phố
Cường độ ánh sáng của các đèn đường quyết định đến độ sáng và an toàn của các khu vực công cộng vào ban đêm, giúp người đi đường dễ dàng nhận biết và tránh tai nạn.
3 – Ánh sáng công nghiệp
Trong các nhà máy và xưởng sản xuất, cường độ ánh sáng cần được điều chỉnh để đảm bảo an toàn lao động và tăng hiệu suất sản xuất.
4 – Chiếu sáng thể thao
Các sân vận động cần có cường độ ánh sáng cao để đảm bảo các hoạt động thể thao diễn ra trong điều kiện an toàn và đủ sáng.
5 – Chiếu sáng y tế
Trong các bệnh viện và phòng mổ, cường độ ánh sáng cần được kiểm soát chặt chẽ để hỗ trợ các hoạt động y tế và phẫu thuật một cách an toàn và chính xác.
Như vậy, cường độ sáng là một trong những yếu tố quan trọng trong cuộc sống và việc áp dụng đúng tiêu chuẩn cường độ sáng sẽ mang lại nhiều lợi ích cho người sử dụng và môi trường xung quanh.