نور چیست و چگونه اندازه گیری می شود؟

قطعا هنگام خرید لامپ با اصطلاحات و عددهایی مواجه شده اید که معنای آنها روشن نیست و شما را در انتخاب کالای بهتر دچار مشکل کرده است. اصولا تفاوت آنها در چیست که باعث اختلاف در قیمت می شود؟ در این مقاله این عبارات معرفی می شوند.
نور بخش کوچکی از یک خانواده بزرگتری به نام امواج الکترومغناطیس است که قابلیت حس شدن توسط چشم انسان را دارد. سایر انواع این امواج که برای ما آشنا هستند عبارتند از اشعه ایکس، گاما، ماورا بنفش، مادون قرمز، امواج رادیو و مایکرو ویو. در واقع از این طیف گسترده امواج، نور مرئی تنها محدوده کوچکی بین طول موج 400 (بنفش) تا 700 (قرمز) نانومتر را شامل می شود.

از آنجا که این موج، مادی نیست پس می توان آن را گونه ای از انرژی دانست که به آن انرژی تابشی می گویند و واحد اندازه گیری آن ژول است. بنابراین یک لامپ 100 وات این قابلیت را دارد در هر ثانیه 100 ژول انرژی الکتریکی را به انرژی تابشی تبدیل نماید. اما این همه ماجرا نیست. چراکه این 100 وات در کل دامنه انرژی تابشی تقسیم شده است در حالی که بخش کمی از آن توسط چشم قابل دریافت است. بنابراین مقدار زیادی از آن عملا برای ما مفید نیست و می شود گفت که به هدر رفته است. برای لامپ های رشته ای، توان مصرفی قابل دید، تنها 5 درصد است و باقی آن در طیف های فروسرخ است که ما به صورت گرما آن را حس می کنیم.
مقدار توان تابشی که در محدوده دید انسان قرار می گیرد، توان روشنایی نام دارد و با واحد لومن بیان می شود. هر چه نسبت لومن (توان تولیدی مفید) به وات (توان مصرفی برقی) بیشتر باشد، در واقع بازدهی تولید نور بالاتر است. پس آنچه که در خرید یک لامپ برای روشنایی خانه باید در نظر داشت، مقدار لومن آن است.
یک لامپ رشته ای معمولی بازده 16 لومن بر وات است. این مقدار برای لامپ های هالوژن که در خودرو استفاده می شود به 22 و در بهترین حالت به 38 لومن بر وات می رسد. قابل ذکر است که لامپ های اصطلاحا مهتابی (که شامل لامپ های کم مصرف نیز می شود) دارای عملکردی بین 50 تا 100 لومن بر وات هستند. برای لامپ های گازی (زنون) این مقدار در حدود 75 لومن بر وات است. برای نسل جدید لامپ ها که از نوع ال ای دی هستند، می توان تا 190 لومن بر وات را در بازار یافت.

اکنون حالت دیگری را در نظر بگیرید. یک لامپ ال ای دی 10 وات با روشنایی 1200 لومن و یک مهتابی متوسط 40 وات با روشنایی 2000 لومن را در کنار هم تصور کنید. متوجه خواهید شد که لامپ مهتابی به راحتی قابل دیدن به صورت مستقیم است در حالی که لامپ ال ای دی با وجود روشنایی کمتر، چشم را آزار می دهد و نمی توان آن را برای مدت طولانی نگاه کرد. این تفاوت در کمیت دیگری به نام درخشندگی است. درخشندگی را می توان در مقدار روشنایی در یک مساحت واحد تعریف کرد. هر چه مقدار مشخصی روشنایی در مساحت کوچکتری ایجاد شود، درخشندگی آن بیشتر می شود که آن را با لوکس نشان می دهند. چنانچه مقدار روشنایی به جای مساحت، در یک واحد زاویه فضایی (سالید رادیان) بیان شود، آن را با کندل نشان می دهند. جالب است بدانید که یک شمع پارافین، حدود یک کندل درخشش دارد.
| تکنولوژی | نوع | بازده روشنایی (lm/W) | بازده کلی |
| رشته ای | 15, 40, 100 W tungsten incandescent (230 V) | 8.0, 10.4, 13.8 | 1.2, 1.5, 2.0% |
| هالوژن | 100, 200, 500 W tungsten halogen (230 V) | 16.7, 17.6, 19.8 | 2.4, 2.6, 2.9% |
| ال ای دی | 11 W LED screw base lamp (230 V) | 138 | 20.3% |
| Theoretical limit for a white LED with phosphorescence color mixing | 260–300 | 38.1–43.9% | |
| کمان الکتریکی | Xenon arc lamp | 30–50 | 4.4–7.3% |
| Mercury–xenon arc lamp | 50–55 | 7.3–8% | |
| مهتابی | 9–32 W compact fluorescent (with ballast) | 46–75 | 8–11.45% |
| T8 tube with electronic ballast | 80–100 | 12–15% | |
| PL-S 11 W U-tube, excluding ballast loss | 82 | 12% | |
| گازی | 1400 W sulfur lamp | 100 | 15% |
| Metal halide lamp | 65–115 | 9.5–17% | |
| High-pressure sodium lamp | 85–150 | 12–22% | |
| Low-pressure sodium lamp | 100–200 | 15–29% |
