Işık akısı, bir ışık kaynağının birim zamanda yaydığı toplam ışık miktarının bir ölçüsüdür. Gözümüzün algılayabildiği görünür ışığı ifade eder ve birimi lümendir (lm)'dir. Bir ışık kaynağının ne kadar parlak olduğunu anlamak için ışık akısı değerine bakarız.
Işık akısı (Φ), bir kaynaktan yayılan ışığın toplam miktarıdır. Matematiksel olarak ifade etmek gerekirse:
Φ = I × Ω
Burada:
Katı açı, üç boyutlu bir açıdır ve bir kürenin merkezinden bakıldığında, küre yüzeyinde belirli bir alanı kaplayan koni tarafından oluşturulur. Tam bir küre için katı açı 4π steradyandır.
Işık akısı hesaplamaları, ışık kaynağının geometrisine ve ışığın yayılma şekline bağlı olarak değişebilir. İşte bazı yaygın durumlar:
Noktasal bir ışık kaynağı, ışığı her yöne eşit olarak yayar. Bu durumda, toplam ışık akısı:
Φ = 4πI
Örneğin, 100 kandela ışık şiddetine sahip bir noktasal ışık kaynağının ışık akısı:
Φ = 4π × 100 cd ≈ 1256.64 lm
Eğer ışık sadece belirli bir katı açı içine yayılıyorsa, ışık akısı:
Φ = I × Ω
Örneğin, 50 kandela ışık şiddetine sahip bir ışık kaynağı 0.5 steradyanlık bir açıya ışık yayarsa:
Φ = 50 cd × 0.5 sr = 25 lm
Işık akısı kavramını daha iyi anlamak için bazı örnek problemleri inceleyelim:
150 kandela ışık şiddetine sahip bir noktasal lamba, tüm yönlere eşit olarak ışık yaymaktadır. Lambanın toplam ışık akısını hesaplayınız.
Çözüm:
Φ = 4πI = 4π × 150 cd ≈ 1885 lm
Bir projektör, 2 steradyanlık bir açıya 500 kandela ışık şiddetiyle ışık yaymaktadır. Projektörün ışık akısını bulunuz.
Çözüm:
Φ = I × Ω = 500 cd × 2 sr = 1000 lm
Işık akısı, aydınlatma tasarımında önemli bir parametredir. Bir alanı yeterince aydınlatmak için doğru miktarda ışık akısına sahip lambalar seçmek gerekir. Işık akısı, lambaların etiketlerinde belirtilir ve tüketicilere doğru aydınlatma çözümlerini seçmelerinde yardımcı olur.
Örneğin, bir odanın aydınlatılması için belirli bir lümen değerine sahip bir lamba seçmek, hem yeterli aydınlatma sağlar hem de enerji tasarrufuna yardımcı olur.