Valovirta

Valovirta (myös "valonmäärä"Lumen - valon määrä, Motiva, tunnus F tai Φ) on fotometrian suure, joka kuvaa, kuinka paljon näkyvää valoa valonlähde säteilee kokonaisuudessaan. Valovirran SI-järjestelmän mukainen mittayksikkö on luumen (lm). Valovirta kuvaa valonlähteen säteilytehoa painotettuna silmän herkkyyskäyrällä V(λ) Suureet ja yksiköt; Stara.

 Valovirta ja valovoima 

Valovoima kuvaa valon lähteen intensiteettiä eli voimakkuutta ja sen yksikkö on kandela (cd). Yksi kandela on yksi luumen steradiaania kohti eli cd = lm / sr.

Valovirta ja valovoima on määritelty kahdeksi eri suureeksi, koska monet valonlähteet eivät lähetä valoa kaikkiin suuntiin vaan ainoastaan tietyn suuruiseen avaruuskulmaan. Niinpä itsevalaiseva tasopinta, esimerkiksi television kuvaputki tai tietokoneen näyttö, lähettää valoa vain puoliavaruuteen, kun taas valonheitin lähettää valoa jokseenkin pieneen, laser vielä pienempään avaruuskulmaan. Tällöin valonlähteestä lähtevä valovirta (Φ) saadaan kertomalla sen valovoima (I) sillä avaruuskulmalla (Ω), johon siitä lähtee valoa eli

.

Täysi avaruuskulma on 4π eli noin 12,57 steradiaania. Niinpä esimerkiksi jos pistemäisen, kaikkiin suuntiin säteilevästä valonlähteen valovoima on 1 kandela, siitä lähtevä valovirta on 4π = 12,57 luumenia. Jos se sen sijaan säteilee vain puoliavaruuteen eli 2π steradiaanin avaruuskulmaan, siitä lähtevä valovirta on 2π = 6,28 luumenia.

Valaistusvoimakkuus (E) määräytyy tietylle pinta-alalle lankeavasta valovirrasta. Se riippuu, paitsi valonlähteen kirkkaudesta, myös sen etäisyydestä, sillä mitä kauempana valonlähde on, sitä suuremmalle pinta-alalle siitä lähtenyt valo jakautuu. Valaistusvoimakkuus onkin kääntäen verrannollinen tämän etäisyyden (r) neliöön. ja on kääntäen verrannollinen valonlähteen ja valaistun pinnan etäisyydestä. Pistemäisen valonlähteen aikaansaama valaistusvoimakkuus etäisyydellä r valonlähteestä on

,

missä Φ on valonlähteen valovoima ja I siitä lähtevä valovirta. Niinpä tällaisen valonlähteen aikaansaama valaistus metrin etäisyydellä on lukseina lukuarvoltaan yhtä suuri kuin valonlähteen valovoima kandeloina, kahden metrin etäisyydellä vain neljäsosa tästä ja niin edelleen.

 Lähteet 

Luokka:Suureet
Luokka:Optiikka
Luokka:Valo
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit