|  |
| --- |
| Suuruse nimi: valgustugevus |
| Suuruse tähis: *I* või *I*v |
| SI ühiku nimi: kandela |
| SI ühiku tähis: cd |

**Valgustugevus** (ingl k *luminous intensity*) on füüsikaline suurus, mis väljendab punktikujulisest valgusallikast lähtuva valgusvoo suurust antud ruuminurgas.

Valgustugevuse tähist *I*v kasutatakse siis, kui on vaja eristada valgussuurust vastavast kiirgussuurusest, siin kiirgustugevusest *I*e. Kui vaatluse all on üksnes valgussuurused, kasutatakse tähist *I* (ilma indeksita).

Valgustugevuse mõõtühik on kandela (cd): 1 cd = 1 lm/sr.

Valgustugevus on rahvusvahelises füüsikaliste suuruste süsteemis üks seitsmest põhisuurusest ja selle mõõtühik kandela on üks seitsmest SI-süsteemi põhiühikust.

Valgustugevuse definitsioon: Valgusallika valgustugevus antud suunas on valgusallikast lähtuva, antud suunda sisaldavas ruuminurgaelemendis dΩ leviva valgusvoo d*Φ* ja nimetatud ruuminurgaelemendi jagatis: 

{\displaystyle I\,=\,{\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} \Omega }},}
kus dΦ on valgusallikast lähtuv valgusvoog ja dΩ on ruuminurk.

Kui valgustugevus on vaadeldavas ruuminurgas Ω igas suunas ühesuurune, avaldub valgustugevus sellesse ruuminurga kiirguva valgusvoo *Φ* ja ruuminurga *Ω* jagatisena:

{\displaystyle I\_{v}={\frac {\Phi }{\Omega }}.}

Valgustugevuse seos teiste fotomeetriliste suurustega
-----------------------------------------------------

| Tipunurk *α* | Ruuminurk *Ω* |
| --- | --- |
| 360° | (4π =) 12,566 sr |
| 270° | 10,726 sr |
| 180° | (2π =) 6,283 sr |
| 120° | (π =) 3,142 sr |
| 90° | 1,840 sr |
| 65,541° | 1 sr |
| 60° | 0,842 sr |
| 45° | 0,478 sr |
| 30° | 0,214 sr |
| 10° | 0,0239 sr |
| 5° | 0,00598 sr |
| 2° | 0,000957 sr |
| 1° | 0,000239 sr |

### Valgusvoog

Valgusallikast ruuminurga *Ω* ulatuses leviv valgusvoog *Φ*Ω on võrdne valgustugevuse *I* ja selle ruuminurga korrutisega (cd∙sr):

{\displaystyle \Phi \_{\Omega }\,=\,I\cdot \Omega .}
Ruuminurk võib üldjuhul olla suvalise kujuga. Kõige lihtsam on arvutus pöördkoonusekujulise ruuminurga korral. Niisuguse ruuminurga suuruse steradiaanides saab väljendada koonuse tipunurga α kaudu:

{\displaystyle \textstyle \Omega =2\pi \left(1-\cos \,({\frac {\alpha }{2}}\right).}
Mistahes nurgale vastava steradiaanide arvu võib saada ka kõrvaloleva tabeli andmeid kasutades. 

### Valgustustihedus

Kui valgusallikast lähtuv valgus langeb kaugusel *r* asuvale pinnale suurusega *A*, siis valgustustihedus *E* võrdub sellele pinnale langeva valgusvoo *Φ* ja pinna suuruse jagatisega. Et *Φ* = *I × Ω* ja ruuminurga definitsiooni kohaselt *Ω/A* = 1/*r*2, saame tulemuseks, et pinna valgustustihedus on võrdne jagatisega *I/r*2:

{\displaystyle E\,=\,{\frac {\Phi }{A}}\,=\,{\frac {I\cdot \Omega }{A}}\,=\,{\frac {I}{r^{2}}}.}
### Heledus

Valgusallika pinna heledus

{\displaystyle L\,=\,{\frac {I}{A\ \cos \vartheta }},}
kus *A* on pinna suurus ja *ϑ* nurk pinna normaali ja kiirtekimbu suuna vahel.
Seega on valgusallika heledus võrdne tema pinnaelemendilt antud suunas lähtuva kiirtekimbu valgustugevusega.

Valgustugevuse mõõtmine
-----------------------

Valgustugevuse mõõtmise põhimõtet saab selgitada järgmiselt. Kui punktikujuline valgusallikas paikneb 1-meetrise raadiusega kera keskpunktis, siis lõikab 1 steradiaani suurune ruuminurk *Ω* vastavalt steradiaani definitsioonile kerast 1-ruutmeetrise pinna *A*. Valgustugevus *I* ja valgusvoog *Φ* on seotud valgustustihedusega *E*:

{\displaystyle E\,=\,{\frac {\Phi }{A}}\,=\,{\frac {I\cdot \Omega }{A}}.}
Vaadeldaval juhul *Ω* = 1 sr ja *A* = 1 m2, järelikult *E = I*, nii et valgustustihedus (luksides) on arvuliselt võrdne valgusallika valgustugevusega (kandelates). Seega näitab kera sisepinnal asuv luksmeeter sel juhul ühtlasi valgustugevust.

Arvutusnäide
------------

Tavalise majapidamisküünla valgusvoog *Φ* on umbes 12 luumenit. Vaatleme kõigepealt olukorda, et valgusvoog on isotroopne, s.o levib ühtlaselt igas suunas, seega ruuminurgas 4π = 12,566 sr. Eeltoodud seosest *Φ* = *I∙Ω* saame, et *I* = *Φ*/*Ω*; seega küünal valgustab igas suunas valgustugevusega *I* = 12/12,566 ≈ 1 kandela.

Kui niisuguse valgusallika valgusvoog koondada kitsaks valgusvihuks (nagu prožektoris) avanurgaga näiteks 10°, siis vastab sellele ruuminurk 0,0239 sr (vt tabel) ja valgustugevus kiirtevihus on 12/0,0239 ≈ 500 kandelat. 

Näiteks 100-vatise  hõõglambi (vastavalt 13–15-vatise  leedlambi) valgustugevus igas suunas on umbes 100 kandelat, LED-indikaatorlambil (poolsfääris) 50–100 mcd (millikandelat).

Vaata ka
--------

* Fotomeetria

Viited
------

1. ↑  Eesti standard EVS-EN 12665:202. Valgus ja valgustus: Põhioskussõnad ja valgustusnõuete valiku alused

Välislingid
-----------

* Lighting calculators & calculations