Cường độ ánh sáng là gì? Đơn vị và công thức tính chuẩn

Ánh sáng là một chỉ số môi trường quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, cuộc sống của chúng ta. Để đánh giá chất lượng lượng hệ thống chiếu sáng, bạn cần hiểu được cường độ ánh sáng là gì và những điều liên quan đến chỉ số này.

Khái niệm cường độ ánh sáng là gì?

Cường độ ánh sáng (tiếng anh là Luminous Intensity) được ký hiệu là I, một đại lượng dùng để xác định độ sáng được phát ra từ một nguồn sáng theo một phương nhất định.

Đơn vị của cường độ ánh sáng

Đơn vị của cường độ ánh sáng là candela (ký hiệu cd) trong hệ đo lường cơ bản SI.

Công thức tính cường độ ánh sáng

Để tính được cường độ ánh sáng thì trước tiên bạn cần tính độ rọi của ánh sáng theo công thức sau:

Độ rọi (lux) = Quang thông (lumen) / Diện tích (m2)

Trong đó:

– Độ rọi: là lường ánh sáng chiếu trên một bề mặt với diện tích cụ thể. Đơn vị của độ rọi là lux, ký hiệu là lx.

– Quang thông: là tổng lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng theo mọi hướng. Đơn vị của quang thông là lumen, ký hiệu là lm.

1 lux = 1 lm/m2 (1 lux là độ rọi có được trên diện tích 1m2, được chiếu bởi nguồn sáng có quang thông là 1 lumen).

Từ đây, công thức tính cường độ ánh sáng như sau:

Cường độ ánh sáng (I) = Quang thông (lumen) / Góc khối (steradian)

Trong đó:

– Góc khối (steradian): là một góc dùng để mô tả độ lớn tương đối giữa vật thể và một điểm cho trước trong không gian ba chiều. Góc khối có đơn vị là steradian, ký hiệu sr.

1 cd = 1 lm / 1 sr 91 candela là cường độ ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng có quang thông 1 lumen đẳng hướng theo một góc 1 steradian.

Ví dụ cụ thể về công thức tính cường độ ánh sáng 

Giả sử, một chiếc đèn pin có quang thông là 1 lumen. Bạn điều chỉnh tia sáng phát ra từ chiếc đèn pin này sao cho ánh sáng tập trung trong một chùm có giá trị góc khối là 1 steradian. Lúc này, chùm sáng đó sẽ có cường độ ánh sáng là 1 candela.

Nếu bạn thay đổi chùm sáng để có giá trị góc khối là 1/2 steradian thì cường độ ánh sáng là 2 candela theo công thức trên. Lúc này, ta sẽ quan sát thấy chùm ánh sáng đó trở nên hẹp lại nhưng sáng hơn và quang thông (tức là tổng lượng ánh sáng phát ra) thì không hề thay đổi.

Sự khác nhau giữa độ rọi lux và cường độ ánh sáng

Đây là hai khái niệm về ánh sáng thường hay bị nhầm lẫn với nhau, để phân biệt ta có thể dựa vào công thức tính của hai đại lượng này. Với cùng một nguồn sáng có độ quang thông lumen không đổi thì:

Cường độ ánh sáng (I) = Quang thông (lumen) / Góc khối (steradian)

Khi đó, cường độ ánh sáng sẽ phụ thuộc vào góc khối. Tức là nếu góc khối càng lớn thì chùm ánh sáng tỏa ra càng rộng hơn. Bạn có thể quan sát thấy tia sáng sẽ có màu nhạt hơn, đồng nghĩa với việc cường độ ánh sáng giảm đi. Ngược lại, nếu góc khối càng nhỏ thì chùm tia sáng cũng sẽ nhỏ dần và có màu sáng hơn. Lúc này cường độ ánh sáng sẽ tăng lên.

Độ rọi (lux) = Quang thông (lumen) / Diện tích (m2). Trong đó S=2πRr (m2)

Nếu R càng lớn, tức là khoảng cách từ nguồn sáng đến bề mặt chiếu sáng càng lớn thì diện tích mặt cầu càng lớn. Từ đó suy ra độ rọi lux càng nhỏ và ngược lại, khoảng cách R càng nhỏ thì độ rọi lux càng cao. Tức là khi càng xa nguồn sáng thì độ rọi càng giảm và ngược lại.

Tại sao cần phải đo đạc cường độ ánh sáng?

Mỗi loại ánh sáng xung quanh chúng ta đều có một cường độ sáng riêng, biểu hiện cho chúng ta biết được rằng ánh sáng đó phát ra mạnh hay yếu. Chất lượng của những nguồn sáng này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống, công việc của con người. Do đó, việc xác định được cường độ nguồn sáng để biết nó có phù hợp hay không là điều rất cần thiết.

Nếu lượng ánh sáng phát ra phù hợp sẽ giúp con người làm việc hiệu quả hơn, tinh thần thoải mái hơn. Còn nếu ánh sáng quá chói hay quá yếu thì sẽ khiến cho mắt và tinh thần của bạn nhanh mệt mỏi, dẫn đến năng suất công việc kém.

Bên cạnh đó, tia UV và các loại bức xạ khác có trong ánh sáng sẽ gây ra các bệnh lý về da, mắt, hại cho sức khỏe con người. Sử dụng máy đo cường độ ánh sáng sẽ giúp bạn phát hiện ra những loại bức xạ này. Từ đó có thể đưa ra các biện pháp ngăn chặn, khắc phục kịp thời.

Ngoài ra, việc đo lường ánh sáng phù hợp với nhu cầu sử dụng sẽ giúp bạn tiết kiệm được chi phí cho gia đình cũng như cho xã hội.

Máy đo cường độ ánh sáng

Đây là một thiết bị sử dụng bộ cảm biến bên ngoài để thực hiện phép đo cường độ ánh sáng, phân tích nồng độ tia cực tím và hiển thị kết quả chính xác trên màn hình LCD của máy. Những thiết bị đo ánh sáng thường được thiết kế nhỏ gọn, cầm tay vừa vặn và tiện lợi cho việc mang theo.

Trên thân máy có các phím chức năng đơn giản, giúp bạn dễ dàng thao tác sử dụng theo hướng dẫn. Máy trang bị màn hình LCD tương thích với hệ thống đèn LED có thể điều chỉnh độ sáng tối nên rất thích hợp cho sử dụng ở trong nhà lẫn ngoài trời tối.

Các chức năng của máy đo cường độ ánh sáng

– Bộ nhớ giúp lưu trữ hàng trăm giá trị đo theo dạng tập tin văn bản, dễ dàng chuyển dữ liệu sang máy tính để hỗ trợ cho việc báo cáo công việc

– Người dùng có thể tự điều chỉnh thang đo theo mục đích của mình hoặc sử dụng tính năng điều chỉnh thang đo tự động

– Máy có chức năng báo tín hiệu khi giá trị đo được cao hơn thang đo đã chọn

– Chức năng hẹn giờ giúp người dùng thực hiện các phép đo từ xa tránh những tác động liên quan như bóng và phản xạ

– Máy có tính năng tự động tắt khi không sử dụng một thời gian nhất định. Nhờ vậy sẽ giúp tiết kiệm năng lượng và tăng tuổi thọ của máy lên đáng kể.

Ngoài ra, mỗi model máy đo ánh sáng của từng đơn vị sản xuất sẽ được trang bị thêm nhiều tính năng hữu dụng khác.

Cường độ ánh sáng chuẩn của mỗi khu vực là bao nhiêu?

Mỗi khu vực khác nhau sẽ có tiêu chuẩn về cường độ ánh sáng không giống nhau. Sử dụng máy đo cường độ ánh sáng sẽ giúp bạn đo và chọn được loại đèn phù hợp nhất cho khu vực đó. Dưới đây là tiêu chuẩn ánh sáng các khu vực để bạn tham khảo:

Tiêu chuẩn cường độ ánh sáng cho nhà ở

• Khu vực phòng khách cần độ rọi 400 lux
• Khu vực phòng ngủ cần độ rọi thấp hơn 150 lux
• Khu vực phòng tắm cần độ rọi 400 lux

– Tiêu chuẩn cường độ ánh sáng cho nhà bếp: Để đảm bảo cho công việc nấu ăn hay các hoạt động sinh hoạt khác, khu vực này yêu cầu độ rọi là 400 lux.

– Tiêu chuẩn cường độ ánh sáng cho nhà vệ sinh: Khu vực này không cần ánh sáng quá nhiều nên độ rọi chỉ dao động ở mức 200 lux – 250 lux.

– Tiêu chuẩn cường độ ánh sáng cho hành lang: Khu vực hành lang không được sử dụng nhiều, bạn có thể sử dụng các thiết bị có độ rọi dao động trong khoảng 100 lux – 200 lux.

Tiêu chuẩn cường độ ánh sáng cho phòng học

Phòng học, phòng làm việc là những khu vực yêu cầu ánh sáng có độ rọi phải phù hợp nhất để không gây nguy hại đến người sử dụng. Độ rọi tại đây dao động trong khoảng 700 lux – 750 lux.

>> Có thể bạn quan tâm

• Độ rọi lux là gì? Đơn vị và công thức tính độ rọi lux
• Bút đo nhiệt độ, thiết bị đo nhiệt độ cầm tay dạng bút

Gợi ý một số máy đo cường độ ánh sáng chất lượng

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm thiết bị đo ánh sáng, đa dạng từ thương hiệu, chức năng, kích cỡ cho đến giá cả. Tuy nhiên, nếu muốn đảm bảo máy đo cho kết quả chính xác, tuổi thọ cao thì bạn nên chọn sản phẩm của các thương hiệu uy tín. Tiêu biểu như: Extech, Testo, Kyoritsu, PeakTech, Kimo, Tenmars, Huatec, SEW…

Hiện tại, TKTECH đang phân phối đa dạng các mẫu mã máy đo ánh sáng của các thương hiệu trên. Sản phẩm cam kết được nhập chính hãng 100% với đầy đủ giấy tờ, chính sách bảo hành. Khi mua hàng tại đây, bạn sẽ được hỗ trợ kỹ thuật trước, trong và sau khi mua hàng. Đội ngũ nhân viên sẽ tư vấn giúp bạn lựa chọn được sản phẩm phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng của mình.

Hy vọng những thông tin trên đây đã giúp bạn hiểu được cường độ ánh sáng là gì? Đơn vị và công thức tính chuẩn nhất cho đại lượng này. Đặc biệt là lựa chọn được một thiết bị đo ánh sáng chất lượng tốt nhất tại cửa hàng TKTECH.