Что измеряется в кельвинах физика

Что такое Кельвины в освещении и как они измеряются

При покупке светильника и лампы вы обращаете внимание на внешний вид На упаковках осветительных приборов часто встречается слово «Кельвин» или буква «К» с четырёхзначной цифрой, не совсем понятная маркировка. Давайте узнаем, что такое кельвины в лампочке, и как они измеряются.

Что такое кельвины в лампочке?

Что еще измеряют в Кельвинах?

Откуда название? Историческая справка

Единица измерения названа по званию физика Уильяма Томпсона, «Лорд Кельвин Ларгский», так же называлась и река, которая протекала через территорию университета Глазго. Величина была предложена в 1848 году, и нуль по Кельвину совпадает с абсолютным нулем. Может также называться «Градус Кельвина» – именно такое название он носил до 1968 г.

Цветовая температура и осветительные приборы как они связаны?

Обычно цветовая температура лампы указывается в тысячах, например 2700, 3200 или 4000 К. Эти числа взяты не просто так. Они отражают цветовой спектр, излучаемый абсолютно черным телом. Это физическое понятие описывает тело, которое поглощает свет полностью. Но кроме поглощающих свойств оно является и отличным излучателем. При нагревании оно и испускает свет.

При этом, когда нагреваете оно светится, подобно металлу, изменяя цвет зависимо от степени нагрева. Отсюда и пошло понятие цветовой температуры, которое удобно использовать при описании характеристик светильника.
В реальности излучающими свойствами абсолютно черного тела максимально приближенно обладает солнце, а поглощающими – черные дыры.

Холодные и теплые светильники

Чем меньше цветовая температура, тем более тёплым будет освещение. Тёплые тона это те, которые приближены к желтому и красному цвету. Холодные лампочки – отдают синевой в своём свечении. Обычно цветовые температуры таких источников света находятся в диапазоне выше 4000 К.

Как выбрать светильник по цветовой температуре?

Где еще применяется?

Очень часто встречается в фото- и видеосъемке, параметр, который настраивает камеру на нужное освещение, называется «Баланс Белого». Он нужен для того, чтобы кадры получались как можно более естественными. Например, лампы на фото фотовспышках на 5500 и 5600, студийный свет может иметь различную температуру, а съёмка вне студии – вообще трудноконтроллируемый процесс.

Как измерить?

Прибор под названием «Спектрометр» создан для измерения интересующей нас величины. Однако он стоит дорого. Бывают двузонные и трёхзонные спектрометры. Двузонные измеряют соотношение синей и красной составляющее спектра, а трёхзональные – сине-красного и красно-зеленого, что может повысить качество измерений. В настоящее время чаще применяется последний тип, пример такого прибора – MinoltaColor Meter. Кстати этих измерений могут быть использованы как экспонометры и люксметры.

Заключение

Измерение цветовой температуры лампочки очень важный этап при проектировании и производстве продукции. С точки зрения потребителя понимание того, что значат Кельвины в светильниках, поможет выбрать правильный прибор в условиях, когда нет возможности посмотреть как он светит на самом деле.

Источник

Кельвин

Один кельвин равен 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём. Пересчёт в градусы Цельсия: °С = K−273,15 (температура тройной точки воды — 0,008 °C).
В 2005 г. определение кельвина было уточнено. В обязательном Техническом приложении к тексту МТШ‑90 Консультативный комитет по термометрии установил требования к изотопному составу воды при реализации температуры тройной точки воды.

Единица названа в честь английского физика Уильяма Томсона, которому было пожаловано звание лорд Кельвин Ларгский из Айршира. В свою очередь, это звание пошло от реки Кельвин (River Kelvin), протекающей через территорию университета в Глазго.

До 1968 года кельвин официально именовался градусом Кельвина.

Содержание

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Диаграмма перевода температур

Примечания

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Кельвин» в других словарях:

КЕЛЬВИН — • КЕЛЬВИН (Kelvin) Уильям Томас, барон (1824 1907), британский физик и математик, в честь которого получила свое название шкала абсолютной ТЕМПЕРАТУРЫ. Установка Атлантического подводного телефонного кабеля стала возможной благодаря… … Научно-технический энциклопедический словарь

КЕЛЬВИН — (К), единица СИ термодинамич. темп ры, равная 1/273,16 части термодинамич. темп ры тройной точки воды. Названа в честь англ. физика У. Томсона (лорда Кельвина, W. Thomson, Lord Kelvin). До 1968 именовалась градус Кельвина (°К). Применяется как ед … Физическая энциклопедия

кельвин — К Единица измерения температуры, которая характеризует в радиотехнике шумовую температуру. Шкала Кельвина (К) связана со шкалой Цельсия (t °C и Фаренгейта (t °F) двумя простыми соотношениями: К=t °C+273 и t °C=5/9 (t °F 32). т … Справочник технического переводчика

КЕЛЬВИН — КЕЛЬВИН, смотри Томсон У … Современная энциклопедия

КЕЛЬВИН — см. Томсон У … Большой Энциклопедический словарь

кельвин — сущ., кол во синонимов: 1 • единица (830) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Кельвин — (К, по имени физика Kelvin) единица измерения температуры по Международной системе единиц (СИ). IК=1°С. Температура в Кельвинах отсчитывается от абсолютного нуля, а в градусы Цельсия (t) переводится в Кельвины простым вычитанием: 273,15 t.… … Экологический словарь

Кельвин — Кельвин, К – основная единица температуры или степени нагретости тела по термодинамической температурной шкале, в которой для температуры тройной точкой воды установлено значение 273,16К (точно). За нулевую термодинамическую температуру… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Кельвин — КЕЛЬВИН, смотри Томсон У.. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

КЕЛЬВИН — единица термодинамической температуры по шкале Кельвина в СИ; обозначается К (до 1968 г. именовалась градус Кельвина (°К)). 1 К равен 1/273,16 части термодинамической температуры точки равновесия льда, воды и её пара (тройной точки воды), 1 К = 1 … Большая политехническая энциклопедия

Источник

В кельвин это базовый блок из температура в Международная система единиц (SI), имеющий символ единицы K. Он назван в честь уроженца Белфаста Университет Глазго инженер и физик Уильям Томсон, первый барон Кельвин (1824–1907).

Один кельвин равен изменению термодинамическая температура Т что приводит к изменению тепловая энергия kT на 1,380 649 × 10 −23 Дж. [2]

В Шкала Кельвина выполняет требования Томсона как абсолютный термодинамическая температура шкала. Оно использует абсолютный ноль в качестве нулевой точки.

Содержание

История

В 1954 г. Постановлением 3 10-го Генеральная конференция по мерам и весам (CGPM) дала шкале Кельвина современное определение, обозначив тройная точка воды в качестве второй определяющей точки и присвоил его температуре ровно 273,16 кельвина. [4]

В 1967/1968 г. Постановление 3 13-го ГКГМ переименовало единицу приращения термодинамической температуры «кельвин», символ K, заменив «градус Кельвина», символ ° K. [5] Более того, считая полезным более четко определить величину приращения единицы измерения, 13-й CGPM также постановил в Резолюции 4, что «Кельвин, единица термодинамической температуры, равен доле 1 / 273.16 термодинамической температуры тройная точка воды.» [6]

В 2005 г. Международный комитет Poids et Mesures (CIPM), комитет CGPM, подтвердил, что для целей определения температуры тройной точки воды определение термодинамической температурной шкалы Кельвина будет относиться к воде, имеющей изотопный состав, указанный как Венская стандартная средняя океанская вода. [7]

16 ноября 2018 г. новое определение была принята в виде фиксированного значения Постоянная Больцмана. С этим изменением тройная точка воды стала эмпирически определенным значением примерно 273,16 кельвина. За законодательная метрология цели, новое определение официально вступило в силу 20 мая 2019 г., в 144-ю годовщину Метр Соглашение. [8]

Соглашения об использовании

Согласно Международное бюро мер и весов, когда произносится или произносится по буквам, единица ставится во множественное число с использованием тех же грамматических правил, что и для других Единицы СИ такой как вольт или же ом (например, «. тройная точка воды ровно 273,16 кельвина» [9] ). Когда делается ссылка на «Кельвин шкала«, слово» кельвин «, которое обычно является существительным, функционирует прилагательно для изменения существительного «масштаб» и пишется с большой буквы. Как и в случае с большинством других символов единиц СИ (за исключением символов угла, например, 45 ° 3 ‘4 ″), между числовым значением и символом кельвина (например, «99,987 K») есть пробел. [10] [11] (Руководство по стилю для ЦЕРН, однако, специально говорит всегда использовать «кельвин», даже во множественном числе.) [12]

До 13-го CGPM в 1967–1968 годах единица измерения кельвина называлась «градусом», как и другие температурные шкалы того времени. Его отличали от других шкал либо суффиксом прилагательного «Кельвин» («градус Кельвина»), либо «абсолютным» («абсолютным градусом»), а его символом было ° K. Последний термин (абсолютная степень), который был официальным названием подразделения с 1948 по 1954 год, был неоднозначным, поскольку его также можно было интерпретировать как относящийся к Шкала Ренкина. До 13-го CGPM форма множественного числа была «абсолютные степени». 13-я ГКБМ изменила название единицы на просто «кельвин» (символ: K). [13] Отсутствие «степени» указывает на то, что она не относится к произвольной контрольной точке, такой как шкала Цельсия и Фаренгейта (хотя шкала Ренкина продолжала использовать «градус Ренкина»), а скорее абсолютная единица измерения, которой можно манипулировать алгебраически ( например, умноженное на два, чтобы указать удвоенное количество «средней энергии», доступной среди элементарных степеней свободы системы).

Новое определение 2019

С научной точки зрения основным преимуществом является то, что это позволит проводить более точные измерения при очень низких и очень высоких температурах, поскольку используемые методы зависят от постоянной Больцмана. У него также есть философское преимущество, заключающееся в независимости от какой-либо конкретной субстанции. Задача заключалась в том, чтобы избежать снижения точности измерений вблизи тройной точки. С практической точки зрения это переопределение останется незамеченным; вода будет замерзать при температуре 273,15 K (0 ° C), [18] и тройная точка воды по-прежнему будет широко используемой лабораторной эталонной температурой.

Практическое использование

Цветовая температура

Цифровые камеры и фотографическое программное обеспечение часто используют цветовую температуру в K в меню редактирования и настройки. Простой совет заключается в том, что более высокая цветовая температура дает изображение с усиленными белыми и синими оттенками. Снижение цветовой температуры дает изображение с преобладанием красноватого, «теплые» цвета.

Кельвин как единица шумовой температуры

Символ Unicode

Источник

Что такое Кельвины в освещении и как они измеряются — выявляем суть

Одним из факторов, которые учитывают при выборе светодиодных ламп, является цветовая температура. От ее величины во многом зависит характер освещения. Давайте разберем: что это такое, и как она влияет на наше визуальное восприятие подсветки доступным языком.

Общие сведения

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Произошедшее переопределение

Недостатком старого определения кельвина являлось то, что при практической реализации величина кельвина оказывалась зависящей от чистоты и изотопного состава используемой воды. Исходя из стремления устранить этот недостаток, XXIV ГКМВ, состоявшаяся 17—21 октября 2011 года, приняла резолюцию, в которой, в частности, было предложено в будущей ревизии Международной системы единиц переопределить кельвин, связав его величину со значением постоянной Больцмана. При этом предполагалось, что значение постоянной Больцмана будет зафиксировано, то есть будет считаться определённым точно. В связи с этим в резолюции XXIV ГКМВ по поводу кельвина сформулировано:

Кельвин останется единицей термодинамической температуры; но его величина будет устанавливаться фиксацией численного значения постоянной Больцмана равным в точности 1,380 6X⋅10−23, когда она выражена единицей СИ м2·кг·с−2·К−1, что эквивалентно Дж·К−1.

Таким образом, стало выполняться точное равенство k=1,380 6X⋅10−23 Дж/К. Следствием этого явилось то, что кельвин стал равным изменению температуры, которое приводит к изменению энергии, приходящейся на одну степень свободы на k⁄2, то есть на ½⋅1,380 6X⋅10−23 Дж.

В своей резолюции XXIV ГКМВ отметила также, что непосредственно после переопределения кельвина температура тройной точки воды останется равной 273,16 К, но при этом её значение приобретёт погрешность и в дальнейшем будет определяться экспериментально.

XXV ГКМВ, состоявшаяся в 2014 году, приняла решение продолжить работу по подготовке новой ревизии СИ, включающей переопределение кельвина, и наметила закончить эту работу к 2018 году с тем, чтобы заменить существующую редакцию Международной системы единиц (СИ) обновлённым вариантом на XXVI ГКМВ в том же году.

Что такое кельвины в лампочке?

Действительно, при выборе светильника или лампочки на их упаковке часто встречается либо фраза «Холодны» или «Тёплый» или четырёхзначное число с буквой «К». Это серьезная характеристика для источника света наряду с его мощностью и конструкцией. В кельвинах измеряется цветовая температура, от которой зависит оттенок свечения и настроение, которое создает светильник. Если не обращать внимание на эту величину – все лампочки в вашей комнате будут светится, разными оттенками – от синеватого до желтоватого. Давайте поподробнее рассмотрим эту величину и как её измеряют.

Что еще измеряют в Кельвинах?

Откуда название? Историческая справка

Единица измерения названа по званию физика Уильяма Томпсона, «Лорд Кельвин Ларгский», так же называлась и река, которая протекала через территорию университета Глазго. Величина была предложена в 1848 году, и нуль по Кельвину совпадает с абсолютным нулем. Может также называться «Градус Кельвина» — именно такое название он носил до 1968 г.

История

Уильям Томсон (лорд Кельвин)

Уильям Томсон, будущий лорд Кельвин, в своей работе «Об абсолютной термометрической шкале» («On an Absolute Thermometric Scale») пишет о необходимости шкалы, нулевая точка которой будет соответствовать предельной степени холода (абсолютному нулю), а ценой деления будет градус Цельсия. Эта абсолютная шкала на сегодняшний день известна как термодинамическая шкала Кельвина. Значение «минус 273» было получено как обратное от 0,00366 — коэффициента расширения газа на градус Цельсия.

Третья резолюция Х Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ) дала шкале Кельвина современное определение, взяв температуру тройной точки воды в качестве второй опорной точки и приняв, что её значение составляет ровно 273,16 кельвина («градуса Кельвина» в терминологии того времени).

1967/1968

В соответствии с третьей резолюцией XIII Генеральной конференции по мерам и весам единица измерения термодинамической шкалы была переименована в «кельвин», а обозначением стал «К» (ранее единица называлась «градус Кельвина», её обозначением был «°K»). Кроме того величина единицы была определена более явно — как равная 1/273,16 тройной точки воды.

В обязательном Техническом приложении к тексту Международной температурной шкалы МТШ‑90 Консультативный комитет по термометрии установил требования к изотопному составу воды при реализации температуры тройной точки воды. Международный комитет мер и весов подтвердил, что определение кельвина относится к воде, чей изотопный состав определён следующими соотношениями:

На 26-ой генеральной конференции по мерам и весам была принята резолюция о значительном переопределении основных единиц СИ, которое, в частности включало в себя переопределение кельвина через значение постоянной Больцмана, которая равна 1,380649 × 10-23 Дж / К.

Цветовая температура и осветительные приборы как они связаны?

Обычно цветовая температура лампы указывается в тысячах, например 2700, 3200 или 4000 К. Эти числа взяты не просто так. Они отражают цветовой спектр, излучаемый абсолютно черным телом. Это физическое понятие описывает тело, которое поглощает свет полностью. Но кроме поглощающих свойств оно является и отличным излучателем. При нагревании оно и испускает свет.

При этом, когда нагреваете оно светится, подобно металлу, изменяя цвет зависимо от степени нагрева. Отсюда и пошло понятие цветовой температуры, которое удобно использовать при описании характеристик светильника.
В реальности излучающими свойствами абсолютно черного тела максимально приближенно обладает солнце, а поглощающими – черные дыры.

Кратные и дольные единицы

Понятие цветовой температуры

Температура света это диапазон волн, который излучает источник освещения. Наше зрение воспринимает не весь спектр, но мы можем видеть, что некоторые лампы рассеивают теплый желтоватый оттенок, другие нейтральный белый свет, или холодный голубой.

Именно этот параметр определяет, какой оттенок будет доминировать при свечении. При повышении этого показателя цвет визуально будет смещаться в сторону синего оттенка.

Для человека более комфортно применять лампы, излучение которых максимально приближено к дневному свету.

Что измеряется в кельвинах

Для определения цветовой температуры применяется единица измерения градус Кельвина. Точкой отсчета является 0 градусов Кельвина. Это абсолютно черное тело, которое не испускает излучение.

Каждый объект при нагреве, начинает рассеивать поток волн разной длины, который становится видимым светом. Так при нагреве:

Связь с освещением

Визуально определить спектр излучения не всегда получается. На восприятие влияет: цвет стен, мебели, наличие естественного освещения, которое меняется в течение дня, площадь комнаты. Чтобы удобней было ориентироваться в большом количестве показателей, на основе средних характеристик источников подсветки разработаны СанПины.

Они устанавливают рекомендации по нормативам для всех типов помещений.

Где еще применяется?

Очень часто встречается в фото- и видеосъемке, параметр, который настраивает камеру на нужное освещение, называется «Баланс Белого». Он нужен для того, чтобы кадры получались как можно более естественными. Например, лампы на фото фотовспышках на 5500 и 5600, студийный свет может иметь различную температуру, а съёмка вне студии – вообще трудноконтроллируемый процесс.

Влияние настройки «Баланс белого» на картинку в кадре

Как измерить?

Прибор под названием «Спектрометр» создан для измерения интересующей нас величины. Однако он стоит дорого. Бывают двузонные и трёхзонные спектрометры. Двузонные измеряют соотношение синей и красной составляющее спектра, а трёхзональные – сине-красного и красно-зеленого, что может повысить качество измерений. В настоящее время чаще применяется последний тип, пример такого прибора — MinoltaColor Meter. Кстати этих измерений могут быть использованы как экспонометры и люксметры.

В заключение

Правильный выбор подсветки поможет сделать интерьер более уютным либо стимулировать эффективную работу. Наш глаз не всегда может уловить разные оттенки, поэтому важно знать показатели излучения источников света. Слишком яркий или тусклый свет может привести к ухудшению здоровья и проблемам со зрением. Придерживайтесь наших рекомендаций и делитесь своим опытом в комментариях и социальных сетях.

Источник