Kandela (unitatea): berrikuspenen arteko aldeak

Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
Testua zuzentzen eta estekak jartzen hasi naiz. Oraindik asko falta dira.
Bukatutzat jotzen dut artikuluaren idazketa.
3. lerroa:
Fisikan, '''kandela''' deritzo [[Argi-intentsitate|''argi-intentsitatea'']] neurtzeko [[Nazioarteko Unitate Sistema|Nazioarteko SI sistema]]<nowiki/>n erabiltzen den unitateari. Zazpi oinarrizkoako unitateetako bat da.
 
''Argi-intentsitatea'' deritzo [[argi-iturri]] batek norabide jakin batean igortzen duen [[potentzia]]<nowiki/>ri, baina balio hori sentikortasun-funtzioaz haztatuz. Sentikortasun-funtzio horrek giza begiak [[uhin-luzera]] desberdinetan duen sentikortasunaren eredu estandarizatua adierazten du.
 
Kandela izena latinezko «''candela''» hitzetik eratorria da, euskarazko «''kandela''» hitz arrunta bezala. Izen hori 1948ko Pisu eta Neurrien 9. Konferentzia Orokorrean onartu zen; bertan kandela unitatearen lehenengo definizioa ere eman zen eta adierazpen sinbolikoetan erabili beharreko sinboloa ere erabaki zen: <math>\text {cd}</math>. Izenaren zergatia sinplea da: kandela arrunt batek <math>\text {1 cd}</math> inguruko argi-intentsitatea sortzen du.
14. lerroa:
Nolanahi ere, nazioartean unitatearen batasun eta normalizazioa lortzeko lehenengo pausoa 1937an Argiztapeneko Nazioarteko Batzordeak (CEI, ''Commision Internationale de l'Éclairage'') eman zuen. Ordurako, zientzialariek ongi definitutako unitate baten beharra zeukaten, eta giro horretan [[Jules Violle]]-k estandar bat proposatu zuen, [[Fusio puntua|fusio-puntuan]] (hots, solidotze-puntuan) dagoen [[Platino|platinoa]]<nowiki/>k gainazaleko <math>\text {1 cm}^2</math>-ko azaleratik igortzen duen argi-intentsitatea unitatetzat hartuz; unitate horri '''''violle''''' deitu zioten. Argi-intentsitate hori ''[[Gorputz beltz|gorputz beltza]]''ren —''Planck erradiadorea'' ere deitua— erradiazioari zegokion. Zientzialarientzat nahiko erraza zen platino puruzko gailua prestatzea, eta horrela unitate estandarra neurtzea.
 
Bide horretatik abiaturik eta gutxi gorabehera ''violle'' bat lehenagoko hirurogei ''candlepower'' unitateren baliokidea zela kontuan izanik, CEI erakundeak ''kandela berria'' unitatea definitu zuen lehen aldiz 1946an, era honetan:  <blockquote>'''«Kandela berria''' honelaxe definitzen da: solidotze-tenperaturan dagoen platinoak zentimetro karratu bakoitzeko igorritako dirdirak <math>60</math> kandela berri balio du.»</blockquote>Handik bi urtera, 1948ko 9. Pisu eta Neurrien Batzar Orokorrean berretsi egin zuen definizio hori. Bi hamarkada geroago, 1967ko 13. Batzar Orokorrean, behin betiko kendu zuten “''kandela berri''” izena, ordutik aurrera '''''kandela''''' deituz, eta platinoaren solidotze-puntua zein presio atmosferikotan lortu behar zen zehaztuta, horrela definizioa osatzeko:<blockquote>«'''Kandela''' bat da <math>\text {100.325 Pa}</math>-eko presio atmosferiko pean platinoaren solidotze-tenperaturan dagoen gorputz beltzak <math>\frac {1}{6.000} \text {m}^2</math>-ko azaleratik norabide perpendikularrean igorritako argi-intentsitatea.»</blockquote>Azkenik, 1979an, [[tenperatura]] altuetan Planck-en erradiadorea gauzatzeko zeuden zailtasunak eta erradiometrian eginiko aurrerapenak kontuan izanik, 16. Batzar Orokorrak definizio berri hau eman zuen:<blockquote>«'''Kandela''' bat da norabide jakin batean <math>540 \times 10^{12} \text { Hz}</math>-eko maiztasuneko[[maiztasun]]<nowiki/>eko [[erradiazio elektromagnetikoa]] igortzen duen iturri baten argi-intentsitatea, norabide horretako estereorradian bakoitzeko energia-intentsitateak <math>\frac {1}{638} \text { W}</math> balio duenean.»<ref name="Elhuyar">{{Erreferentzia|izenburua=ZT Hiztegi Berria|url=https://zthiztegia.elhuyar.eus/terminoa/eu/kandela|aldizkaria=zthiztegia.elhuyar.eus|sartze-data=2018-05-30}}</ref>.</blockquote>
 
=== Gaur egungo definizioa eta konstante unibertsalen bidezko baliokidetza ===
Oro har, aurreko definizio hori da gaur egun erabiltzen dena, baina xehetasun bat gehituta. Izan ere, definizio honek traba praktiko bat zuen, zeren kandela bateko argi-intentsitatea igorriko duen argi-iturri bat nola prestatuprestatubehar den deskribatzen duen arren, ez du espezifikatzen zein argitasun-funtzio erabili behar den bestelako maiztasuneko erradiazioen kasuan. Horregatik, 2018ko 26. Batzar Orokorrean, beste beste pauso bat eman zen, [[SI sistemakosistema]]<nowiki/>ko unitate guztiak —oinarrizko unitateak eta unitate deribatuak— balio numeriko zehatzzehatza duten zazpi konstante unibertsalen bidez definitzeko. Nolanahi ere, lehendik zeuden zazpi oinarrizko unitateen definizioak —segundo—[[segundo]]<nowiki/>a, [[metro]]<nowiki/>a, [[kilogramo]]<nowiki/>a, [[ampere]]<nowiki/>a, [[Kelvin (unitatea)|kelvin]]<nowiki/>a, [[mol]]<nowiki/>a eta kandela— aurretik zeuden bezala mantentzen dira, nahiz eta 2019ko maiatzaren 20tik aurrera konstante unibertsalen bidezko definizio baliokidea duten.<ref>{{Cite web|url=https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/|izenburua=Le Système International d'unités (SI), Bureau International des Poids et Mesures.|sartze-data=|egunkaria=|aldizkaria=|abizena=|izena=|egile-lotura=|hizkuntza=fr|formatua=pdf}}</ref>
 
Hauexek dira unitate guztiak definitzeko onartu diren konstante unibertsalak:
 
* ''zesio-133 atomoaren oinarrizko egoeraren trantsizio hiperfinaren maiztasuna'', <math>\Delta \nu_\text {Cs}</math> sinboloaz adierazia. Balio numerikoa: <math>\Delta \nu_\text {Cs} = \text {9 192 631 770 Hz}</math>..
* ''argiaren abiadura hutsean'', <math>c</math>. Balioa: <math>c=\text {299 792 458 m/s} </math>.
* ''Planck-en konstantea'', <math>h</math>. Balioa: <math>h =\text {6,626 070 15} \times 10^{-34} \text { J s} </math>.
29. lerroa:
* ''argi-eraginkortasuna'' (edo ''argi-errendimendua'') <math>K_\text {cd}</math>. Balioa: <math>K_\text {cd}= \text {638 lm W}^{-1}</math>da, <math>540 \times 10^{12} \text { Hz}</math>-eko maiztasuneko erradiazio monokromatikoaren kasuan.
 
Beraz, argi-intentsitateari dagokionez, bereziki kontuan izan behar den konstante unibertsala ''argi-errendimendua''ri dagokiona da. Gauzak horrela, gaur egun honela dago finkatuta kandela unitatearen definizioa:<blockquote>«'''Kandela''', <math>\text {cd}</math> sinboloa, norabide jakin bateko argi-intentsitatearen SI sistemako  unitatea da. Kandelaren balioa <math>540 \times 10^{12} \text { Hz}</math>-eko maiztasuneko erradiazio monokromatiko baten <math>K_\text {cd}</math> argi-errendimenduaren zenbakizko balio finkatua hartuta definitzen da. Kontuan izanik kilogramo, metro eta segundo unitateak ere <math>h</math>, <math>c</math> eta <math>K_\text {cd}</math> konstanteen bidez definiturik daudela, <math> \text {lm W}^{-1}</math> unitatea <math>\text {cd sr W}^{-1}</math> edo <math>\text {cd sr kg}^{-1} \text {m}^{-2}\text {s}^3</math> unitateen baliokidea da.»</blockquote>HorrelaxeHortaz, horrelaxe geratu da, beraz, kandelaren gaur egungo definizio ofiziala.[[Fitxategi:EfficacitéPhotopiqueScotopique.png|thumb|300x300px|Sentikortasun-kurba ''fotopikoa'' eta ''eskotopikoa'' ]]
Argi-intentsitateari dagokionez, bereziki kontuan izan behar den konstante unibertsala ''argi-errendimendua''ri dagokiona da. Argi-errendimendua deritzon konstante unibertsala <math>K_\text {cd}</math> sinboloaz adierazten da eta balio hau du: .
 
Gauzak horrela, gaur egun honela dago finkatuta kandela unitatearen definizioa:<blockquote>«Kandela, <math>\text {cd}</math> sinboloa, norabide jakin bateko argi-intentsitatearen SI sistemako  unitatea da. Kandelaren balioa <math>540 \times 10^{12} \text { Hz}</math>-eko maiztasuneko erradiazio monokromatiko baten <math>K_\text {cd}</math> argi-errendimenduaren zenbakizko balio finkatua hartuta definitzen da. Kontuan kilogramo, metro eta segundo unitateak ere <math>h</math>, <math>c</math> eta <math>K_\text {cd}</math> konstanteen bidez definiturik daudela, <math> \text {lm W}^{-1}</math> unitatea <math>\text {cd sr W}^{-1}</math> edo <math>\text {cd sr kg}^{-1} \text {m}^{-2}\text {s}^3</math> unitateen baliokidea da.</blockquote>Horrelaxe geratu da, beraz, kandelaren gaur egungo definizio ofiziala.[[Fitxategi:EfficacitéPhotopiqueScotopique.png|thumb|300x300px|Sentikortasun-kurba ''fotopikoa'' eta ''eskotopikoa'' ]]
 
== Sentikortasun-kurba ==
Aurreko atalean azaldu dugunez, kandelaren definizioa <math>540 \times 10^{12} \text { Hz}</math>-eko maiztasuneko ''argi berderakoberde''rako emanda dago. Baina unitate hau erabilgarria izan dadin, edozein koloretako [[Luminaria|argigailu]]<nowiki/>k sorturiko argi-intentsitatea adierazteko balio behar du; izan ere, edozein argi-paneletan kolore askotako argiak emititzen dituzten gailuak biltzen dira, eta nolabaiteko neurri bat eduki behar dugu, giza begiak zer argi-intentsitate hautematen duen jakiteko.
 
Kolore desberdinetako argia jasotzean giza begiak sentikortasun desberdina duenez, eta maximoa kolore berdean gertatzen denez, praktikan kurba bat zehaztu eta finkatu da modu esperimentalean, kolore bakoitzari dagokion sentikortasun erlatiboa definituz. Horretarako begi “normal” baten sentikortasuna kontuan harturik, kurba berezi bat definitu da kolorearen [[uhin-luzerarenluzera]]<nowiki/>ren funtzioan, zeinean 0 eta 1 bitarteko balioak esleitu zaizkion uhin-luzera jakineko kolorearekiko sentikortasun erlatiboari. Hori da ''sentikortasun-kurba'', <math>\overline{y}(\lambda)</math>, argiaren uhin-luzeraren funtzio modura zehaztuta dagoena.
[[Fitxategi:Linear visible spectrum ciecam02.png|thumb|300x300px|Uhin-luzera bakoitzari dagokion kolorea.]]
Izatez, giza begiak era desberdineko sentikortasuna du egunez eta gauez. Horregatik, bereizi egiten dira ongi argiturikoargiztaturiko baldintzetan duen portaera ([[luminantzia]] <math>18-10^8 \text {cd/m}^2</math>bitartekoa denean,; eguneko argia, adibidez) eta hori baino argitasun txikiagoko baldintzetan duenean (gauez). Lehenengo kasuan ''kurba fotopikoa'' dugu, eta bigarrenean ''kurba eskotopikoa''. Alboko irudian ikus daitekeenez, kurba fotopikoaren sentikortasun-balio maximoa <math>555 \text { nm}</math>-ko uhin-luzerari dagokio (balioasentikortasun horri <math>1</math> dabalioa esleitzen zaio); uhin-luzera hori da, hain zuzen, kandelaren definiziorako erabiltzen dena. Bestalde, uhin-luzera txikiagotu ahala, sentikortasuna geroago eta txikiagoa da, kolore morearen mugan nulua izan arte. Uhin-luzera handiagotzean ere, sentikortasuna geroago eta txikiagoa da, kolore gorriaren mugan nulua izan arte.
 
== [[Argi ikusgaikoikusgai]]<nowiki/>ko espektroko edozein maiztasunetako argiari dagokion argi-intentsitatearen balioa ==
Kandelaren definiziorako aukeratutako frekuentzia hori hurbil dago [[espektro ikusgai|''espektro ikusgai'']]<nowiki/>ko [[argi berde|''argi berde'']]<nowiki/>aren frekuentziatik, zehazki [[uhin-luzera]] <math>555 \text { nm}</math>-koa izanik. Aurreko atalean esan den bezala, [[Begi|Gizagiza begi]]<nowiki/>ek maiztasun horretan dute sentikortasunik handiena, behin argitasunera egokitzen direnean. Horregatik aukeratu zen balio hori definiziorako. Bestelako maiztasunetan energia-intentsitate handiagoa behar da argi-intentsitate berbera lortzeko, giza begien erantzunari dagokionez. Matematikoki, honelaxe adierazten da argi-intentsitatearen balioa:<math display="block">I_\text {v} (\lambda) = \text {683,002 lm/W· } \overline {y}(\lambda)I_{\text {e}} (\lambda),</math>non <math>I_\text {v} (\lambda)</math> argi-intentsitatea den, <math>I_{\text {e}} (\lambda),</math> erradiaturiko argi-intentsitatea eta <math>\overline {y}(\lambda)</math> argitasun-funtzio fototopikoa den. Uhin-luzera bat baino gehiegogehiago badago, integratu egin beharko da espektroko uhin-luzeratarakoluzera guztietarako. Ikus daitekeenez, argiaren formula horretan ''argitasun-funtzio fotopikoa'' deritzon ponderazio-faktorea duenasartu da. Eta argi arruntak uhin-luzera desberdinetako osagaiak dituenez, kontuan eduki behar da hori, guztien integrazioa eginez argi-intentsitate totala kalkulatzeko.<br />
 
== Erabilera arrunteko zenbait argigailuren potentzia eta argi-intentsitatea ==
Hona hemen zenbait adibide, etxeetan erabitzen ditugun argigailuen[[argigailu]]<nowiki/>en argi-intentsitatea nolakoa den ulertzeko, eta kandela unitatearekin konparatzeko.
{| class="wikitable"
|+'''Zenbait lanpararen argi-intentsitateak'''
87 ⟶ 85 lerroa:
|[[Fitxategi:Airforce Museum Berlin-Gatow 301.JPG|thumb|133x133px|alt=]]
|}
Ikus daitekeenez, argizarizko[[argizari]]<nowiki/>zko kandela arrunt batek <math>1 \text { cd}</math>-ko argi-intentsitatea igortzen du, gutxi gorabehera; izan ere, horregatik aukeratu zen "kandela" izena. Bestalde, norabide guztiak kontuan harturik, <math>25 \text { W}</math>-eko bonbilla fluoreszente batek argi horiargia norabide guztietan (hau da <math>4\pi</math> estereoradianetan) modu berean igortzen badu, <math>135 \text { cd}</math> balio duen argi-intentsitatea izango du guztira. Aurreko adibideetako datuak konparatuz, bereberehala konturatuko gara Led argien eraginkortasunaz.
== Kandelarekin erlazionaturiko magnitudeak eta unitateak ==
'''''[[Fotometria]]''''' deritzo ''argi ikusgaia''ren neurketaz ari den zientziaren arloa, beti ere kontuan izanik giza begiak hautematen duen argitasun edo distira. Beste hitz batzuekin esateko, erradiazio elektromagnetikoak gizakien ikusmena kitzikatzeko duen gaitasuna aztertzen du fotometriak.
 
Ondoko taulan bilduta daude argiaren neurketarekin erlazionaturiko magnitude fisikoak eta horiei dagozkien unitateak:
112 ⟶ 110 lerroa:
<math>\text {lm/sr}</math>
|<math>\text {J}</math>
|[[Angelu solidoarensolido]]<nowiki/>aren unitate bakoitzeko argi-fluxuaren baliokidea da.
|-
|[[Argi-fluxu|Argi-fluxua]]
|<math>\phi_\text {v}</math>
|[[Lumen (unitatea)|lumen]]
|<math>\text {lm}</math>
<math>\text {cd·sr}</math>