Valgusvoog

Valgusvoog (ingl k luminous flux) on valgussuurus, mis väljendab  kiirgusvoo valguslikku toimet silmale.

Valgusallikas muundab mingit liiki energia (peamiselt elektrienergia) elektromagnetkiirguseks. Valgusallika valgusvoog väljendab selle kiirguse nähtava, valgusliku osa võimsust, seepärast lisataksevalgusvoo tähisele Φ tarbe korral indeks v (ladina k sõnast visus ’nägemine’), et seda voogu eristada kiirgusvoost Φe.

Kiirgusvoogu mõõdetakse vattides (nagu muudegi energiasuuruste võimsust), valgusvoo mõõtühik aga on luumen. Valgusvoog luumenites sõltub niisiis sellest, kuidas kiirguse valguslik toime silmale oleneb kiirguse lainepikkusest (valguse värvist).

Valgusvoo matemaatiline määrang 

Valgustugevuse ühiku kandela (kui SI ühe põhiühiku) definitsioonist tuleneb vahetult, et kui monokromaatilise (ühevärvilise) valguse kiirgusvõimsus lainepikkusel 540·1012 Hz (vastav lainepikkus õhus 555 nm) on 1 vatt, siis on vastav valgusvoo väärtus 683 luumenit. Nimetatud lainepikkusel on silm kõige tundlikum. Muudel valguse lainepikkustel väheneb valgustundlikkus vastavalt valgusefektiivsuse kõveratele, mis on päeva- ja öönägemise jaoks kindlaks määranud Rahvusvaheline Valgustuskomisjon CIE (lühend prantsuse k nimest Commission Internationale de l'Éclairage).

Kui nt valguse lainepikkus on 430 nm, siis eelmärgitud 1-vatise kiirgusvõimsuse korral on suhteline valgusefektiivsus 0,2 × 683 = 136,6 luumenit. Elektromagnetkiirgus lainepikkustel alla 380 nm ja üle 780 nm silmas enam valgusaistingut esile ei kutsu.

Valgusvoo tuletamiseks kiirgusvoost  tuleb spektraalne kiirgusvoog  iga lainepikkuse () jaoks korrutada fotomeetrilise kiirgusekvivalendiga , kus  on kiirguse maksimaalne valgusefektiivsus ja   suhteline valgusefektiivsus. Siis avaldub valgusvoog integraalina antud lainepikkuste vahemikus (nt 380 nm kuni 780 nm:

Maksimaalne valgusefektiivsus  ja kõver  (vt joonis) kirjeldavad silma tundlikkust päevanägemisel. Öönägemise puhul on vastavad suurused  ja .

Samamoodi saab avaldada elektromagnetkiirguse nähtavat osa (valgust fotomeetrilises tähenduses) ka teiste valgussuuruste korral, kusjuures  ja  asendatakse näiteks vastavalt suurustega  ja  (valgustugevuse arvutustes) või suurustega  ja  (valgustustiheduse korral).

Valgusvoo mõõtmine 
Valgusvoogu mõõdetakse peamiselt nn Ulbrichti kuuliga (ingl k integrating sphere). F. R. Ulbricht oli Saksamaa Dresdeni Tehnikaülikooli professor, kes aastal 1900 esitas valgusvoo fotomeetri ehituspõhimõtte. Eestis võeti seda liiki fotomeeter (läbimõõduga 0,5 m) esmakordselt kasutusele 1923. a Riiklikus Katsekojas.

Nimetatud kuul kujutab endast kahest poolest koosnevat õõneskera, mille sisepind on värvitud mattvalgeks. Uuritav valgusallikas paigutatakse kera sisse ja valgustab korduva peegeldumise teel kogu sisepinda ühtlaselt. Fotoanduriga mõõdetakse selle pinna A valgustustihedust, mis on võrdeline valgusallika integraalse (kogu) valgusvooga:

Valgusvoo  seoseid teiste fotomeetria ja radiomeetria suurustega

Valgusallikate valgusvoo näiteid

Vaata ka 
 Fotomeetria

Viited 

Valgus