കാൻഡെല

കാൻഡെല (/kænˈdɛlə/ അല്ലെങ്കിൽ /kænˈdiːlə/; ചിഹ്നം: CD) എന്നത് അന്താരാഷ്ട്ര ഏകകവ്യവസ്ഥ (എസ്.ഐ.) പ്രകാരം പ്രകാശ തീവ്രത അളക്കാനുള്ള മൌലിക ഏകകം ആണ്. ഒരു പ്രത്യേക ദിശയിൽ, ഒരു പോയിന്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്, യൂണിറ്റ് സോളിഡ് ആംഗിളിൽ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ശക്തിയാണ് ഇത്. പ്രകാശ തീവ്രത പ്രസരണ തീവ്രതയ്ക്ക് സമാനമാണ്, പക്ഷേ ഉറവിടത്തിന്റെ സ്പെക്ട്രത്തിലെ ഓരോ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെയും സംഭാവനകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതിനുപകരം ഓരോ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെയും സംഭാവനയെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലൂമിനോസിറ്റി ഫംഗ്ഷൻ (വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളോടുള്ള മനുഷ്യന്റെ കണ്ണിന്റെ സംവേദനക്ഷമതയുടെ ഒരു മാതൃക) ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു.^[5] ഒരു സാധാരണ മെഴുകുതിരി ഏകദേശം ഒരു കാൻഡെല പ്രകാശ തീവ്രതയോടെ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ചില ദിശകളിലെ പ്രകാശത്തിന്റെ ഉദ്വമനം ഒരു അതാര്യമായ വസ്തുവിനാൽ തടസ്സപ്പെടുത്തിയാലും പ്രകാശ തീവ്രത 1 കാൻഡെല തന്നെ ആയിരിക്കും.

കാൻഡെല
Photopic (black) and scotopic[1] (green) luminosity functions. The photopic includes the CIE 1931 standard[2] (solid), the Judd–Vos 1978 modified data[3] (dashed), and the Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle 2005 data[4] (dotted). The horizontal axis is wavelength in nm.
Unit information
Unit system:	SI base unit
Unit of...	Luminous intensity
Symbol:	cd
Unit conversions
1 cd in...	is equal to...
international candles	≈ 1.02 cp
Hefner Kerze	≈ 1.11 HK

മെഴുകുതിരിയുടെ ലാറ്റിൻ വാക്കാണ് കാൻഡെല എന്ന പദം. "കാൻഡിൽ" എന്ന പഴയ പേര് ഇപ്പോഴും ഫൂട്-കാൻഡിൽ, കാൻഡിൽ പവർ എന്നീ ഏകകങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.^[6]

വിശദീകരണം

കാൻഡെലയ്ക്കയി തിരഞ്ഞെടുത്തിരിക്കുന്ന തരംഗദൈർഘ്യം പച്ചയ്ക്ക് സമീപമുള്ള ദൃശ്യ സ്പെക്ട്രത്തിലാണ്, ഇത് ഏകദേശം 555 നാനോമീറ്റർ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് തുല്യമാണ്. മനുഷ്യന്റെ കണ്ണ്, ശോഭയുള്ള അവസ്ഥകളോട് പൊരുത്തപ്പെടുമ്പോൾ, ഏറ്റവും സെൻസിറ്റീവ് ഈ ആവൃത്തിക്ക് സമീപമാണ്. ഈ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, സ്കോട്ടോപിക് കാഴ്ചയ്ക്കുമേൽ ഫോട്ടോപിക് കാഴ്ച ആധിപത്യം നേടും. മറ്റ് ആവൃത്തികളിൽ, മനുഷ്യന്റെ കണ്ണിന്റെ ആവൃത്തി പ്രതികരണമനുസരിച്ച്, ഇതേ പ്രകാശ തീവ്രത കൈവരിക്കാൻ കൂടുതൽ വികിരണ തീവ്രത ആവശ്യമാണ്.

λ എന്ന തരംഗദൈർഘ്യം ഉള്ള ഏകവർണ്ണ പ്രകാശത്തിന്റെ പ്രകാശ തീവ്രത കണക്കാക്കുന്നത്

${\displaystyle I_{\mathrm {v} }=683\cdot {\overline {y}}(\lambda )\cdot I_{\mathrm {e} },}$ എന്നാണ്

ഇവിടെ

I_v എന്നത് കാൻഡെലയിൽ (സിഡി) ഉള്ള പ്രകാശ തീവ്രതയാണ്,

I_e വാട്ട്സ് സ്റ്റെറാഡിയനിലുള്ള പ്രസരണ തീവ്രതയാണ്,

${\displaystyle \textstyle {\overline {y}}(\lambda )}$ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലൂമിനോസിറ്റി ഫംഗ്ഷനാണ് .

ഒന്നിൽ കൂടുതൽ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ (സാധാരണയായി സംഭവിക്കുന്നത് പോലെ), പ്രകാശ തീവ്രത അളക്കുന്നതിന് നിലവിലുള്ള തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുടെ സ്പെക്ട്രത്തെ താഴെപ്പറയുന്ന സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് സംയോജിപ്പിക്കണം.

${\displaystyle I_{\mathrm {v} }=683\int _{0}^{\infty }{\overline {y}}(\lambda )\cdot {\frac {dI_{\mathrm {e} }(\lambda )}{d\lambda }}\,d\lambda .}$

ഉദാഹരണങ്ങൾ

• ഒരു സാധാരണ മെഴുകുതിരി ഏകദേശം 1 കാൻഡെല പ്രകാശ തീവ്രതയുള്ള പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു.
• ഒരു 25 വാട്ട് കോംപാക്റ്റ് ഫ്ലൂറസെന്റ് ലൈറ്റ് ബൾബ് 1700 ല്യൂമെൻസ് പുറത്തുവിടുന്നു; ആ വെളിച്ചം എല്ലാ ദിശകളിലേക്കും (അതായത് 4 π സ്റ്റെറാഡിയൻ), ഉണ്ടെങ്കിൽ ${\displaystyle I_{\text{V}}={\frac {1700\ {\text{lm}}}{4\pi \ {\text{sr}}}}\approx 135\ {\text{lm/sr}}=135\ {\text{cd}}}$ .തീവ്രത ഉണ്ടാവും
• 20° ബീമിലേക്ക് കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന അതേ ലൈറ്റ് ബൾബിന്റെ തീവ്രത ബീമിനുള്ളിൽ 18,000 സിഡി ആയിരിക്കും.

ചരിത്രം

1948 ന് മുമ്പ്, വിവിധ രാജ്യങ്ങളിൽ പ്രകാശ തീവ്രതയ്ക്കായി വിവിധ യൂണിറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. അതെല്ലാം "സ്റ്റാൻഡേർഡ് മെഴുകുതിരി" യിൽ നിന്നുള്ള തീജ്വാലയുടെ തിളക്കം അല്ലെങ്കിൽ നിർദ്ദിഷ്ട രൂപകൽപ്പനയുള്ള ഫിലമെൻറ് ബൾബിന്റെ തെളിച്ചം എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയായിരുന്നു. ഈ മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ ഏറ്റവും അറിയപ്പെടുന്ന ഒന്നാണ് ഇംഗ്ലീഷ് സ്റ്റാൻഡേർഡ് ആയ കാൻഡിൽ പവർ. ഒരു പൗണ്ടിന്റെ ആറിലൊന്ന് തൂക്കവും, മണിക്കൂറിൽ 120 ഗ്രയിൻസ് എന്ന നിരക്കിൽ കത്തുന്ന ശുദ്ധമായ സ്പെർമാസെറ്റി മെഴുകുതിരി പ്രകാശമാണ് ഒരു കാൻഡിൽ പവർ. ജർമ്മനി, ഓസ്ട്രിയ, സ്കാൻഡിനേവിയ എന്നിവ ഹെഫ്നർ വിളക്കിന്റെ ഔട്ട്പുട്ടിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു യൂണിറ്റായ 'ഹെഫ്നെർക്കെർസെ' ആണ് പ്രകാശ തീവ്രത അളക്കാനുള്ള യൂണിറ്റായി ഉപയോഗിച്ചത്.^[7]

മെച്ചപ്പെട്ട നിർവചിക്കപ്പെട്ട ഒരു യൂണിറ്റ് ആവശ്യമാണെന്ന് വ്യക്തമായതിനാൽ, 1 സെന്റിമീറ്റർ ² പ്ലാറ്റിനം അതിന്റെ ദ്രവണാങ്കത്തിൽ (അല്ലെങ്കിൽ ഫ്രീസിങ് പോയന്റിൽ) പുറത്തുവിടുന്ന പ്രകാശത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ജൂൾസ് വയൽ ഒരു മാനദണ്ഡം നിർദ്ദേശിച്ചു. ഇതിനെ 'വയൽ' എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പ്രകാശ തീവ്രത പ്ലാങ്ക് റേഡിയേറ്റർ (ഒരു തമോവസ്തു) പ്രഭാവം മൂലമാണ്, അതിനാൽ ഇത് ഉപകരണത്തിന്റെ നിർമ്മാണത്തിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായിരുന്നു. ഉയർന്നനിലവാരമുള്ള ശുദ്ധമായ പ്ലാറ്റിനം വ്യാപകമായി ലഭ്യമായത് കൊണ്ടും, ഇത് എളുപ്പത്തിൽ തയ്യാറാക്കാനാവുമെന്നതിനാലും ഇത് എല്ലാവർക്കുംഉപയോഗിക്കാൻ പറ്റുന്ന തരത്തിലുള്ള ഏകകമായി.

ഈ അടിസ്ഥാന ആശയത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഇന്റർനാഷണൽ കമ്മീഷൻ ഓൺ ഇല്യുമിനേഷൻ സിഐപിഎമ്മും 'ന്യൂ കാൻഡിൽ' എന്ന ഏകകം നിർദ്ദേശിച്ചു. വയലിനെ 60 കൊണ്ട് ഹരിച്ചുകൊണ്ട് മുമ്പത്തെ യൂണിറ്റ് ആയ കാൻഡിൽ പവറിന് സമാനമാക്കാൻ പുതിയ യൂണിറ്റിന്റെ മൂല്യം തിരഞ്ഞെടുത്തു. ഈ തീരുമാനം 1946 ൽ സി‌ഐ‌പി‌എം പ്രഖ്യാപിച്ചു:

"ന്യൂ കാൻഡിൽ മൂല്യം പ്ലാറ്റിനത്തിന്റെ ദൃഢീകരണ താപനിലയിൽ പൂർണ്ണ റേഡിയേറ്ററിന്റെ തെളിച്ചം  ഒരു ചതുരശ്ര സെന്റിമീറ്ററിന് 60 ന്യൂ കാൻഡിൽ ആണ്." ^[8]

1948 ൽ ഒൻപതാമത്തെ സി‌ജി‌പി‌എം ഇത് അംഗീകരിക്കുകയും, ഏകകത്തിന് കാൻഡെല എന്ന പുതിയ പേര് സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. 1967 ൽ പതിമൂന്നാമത്തെ സി‌ജി‌പി‌എം "ന്യൂ കാൻഡിൽ" എന്ന പദം നീക്കം ചെയ്യുകയും, മരവിപ്പിക്കുന്ന പ്ലാറ്റിനത്തിന് മേലുള്ള അന്തരീക്ഷമർദ്ദം വ്യക്തമാക്കിക്കൊണ്ട് കാൻഡെല നിർവചനത്തിന്റെ താഴെ പറയുന്ന തരത്തിൽ ഒരു പരിഷ്കരിച്ച പതിപ്പ് നൽകുകയും ചെയ്തു:

"ഒരു ചതുരശ്ര മീറ്ററിന് 101 325 ന്യൂട്ടൺ സമ്മർദ്ദത്തിൽ, പ്ലാറ്റിനം മരവിപ്പിക്കുന്ന താപനിലയിൽ, ഒരു തമോവസ്തുവിന്റെ 1/600 000 ചതുരശ്ര മീറ്റർ ഉപരിതലത്തിന്റെ ലംബമായ ദിശയിൽ തിളങ്ങുന്ന തീവ്രതയാണ് കാൻഡെല."^[9]

1979 ൽ, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഒരു പ്ലാങ്ക് റേഡിയേറ്റർ തിരിച്ചറിയുന്നതിനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ടുകളും റേഡിയോമെട്രി വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്ന പുതിയ സാധ്യതകളും കാരണം, 16 മത്   സി‌ജി‌പി‌എം കാന്ഡെലക്ക് ഒരു പുതിയ നിർവചനം സ്വീകരിച്ചു:^{[10] [11]}

"540×10¹² hertz ആവൃത്തിയുള്ള, ആ ദിശയിലേക്ക്  ⁠1/683⁠ വാട്ട് സ്റ്റെറാഡിയൻ പ്രസരണ തീവ്രതയുള്ള മോണോക്രോമാറ്റിക് വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഒരു ഉറവിടത്തിന്റെ പ്രകാശ തീവ്രതയാണ് 1 കാൻഡെല."

ഫണ്ടമെൻ്റൽ ഫിസിക്കൽ കോൺസ്റ്റൻ്റുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, 26-ാമത്തെ സി‌ജി‌പി‌എം 2018 ൽ കാൻഡെലയുടെ ആധുനിക നിർവചനം അംഗീകരിച്ചു.

എസ്‌ഐ ഫോട്ടോമെട്രിക് ലൈറ്റ് യൂണിറ്റുകൾ

പ്രകാശമിതിയിലെ അളവുകൾ

• ക
• സ
• തി

അളവ്കോൽ	സൂചകം[nb 1]	അന്താരാഷ്ട്ര ഏകകം	ഏകക സൂചകം	ഡയമെൻഷൻ	കുറിപ്പുകൾ
Luminous energy	Qv [nb 2]	lumen second	lm⋅s	T⋅J [nb 3]	units are sometimes called talbots
പ്രകാശപ്രവാഹം(Luminous flux)	Φv [nb 2]	lumen (= cd⋅sr)	lm	J	also called luminous power
പ്രകാശതീവ്രത(Luminous intensity)	Iv	candela (= lm/sr)	cd	J	an SI base unit, luminous flux per unit solid angle
Luminance	Lv	candela per square metre	cd/m2	L−2⋅J	units are sometimes called nits
Illuminance	Ev	lux (= lm/m2)	lx	L−2⋅J	used for light incident on a surface
Luminous emittance	Mv	lux (= lm/m2)	lx	L−2⋅J	used for light emitted from a surface
Luminous exposure	Hv	lux second	lx⋅s	L−2⋅T⋅J
Luminous energy density	ωv	lumen second per metre3	lm⋅s⋅m−3	L−3⋅T⋅J
Luminous efficacy	η [nb 2]	lumen per watt	lm/W	M−1⋅L−2⋅T3⋅J	ratio of luminous flux to radiant flux
Luminous efficiency	V			1	also called luminous coefficient
See also: SI · Photometry · Radiometry

1. Standards organizations recommend that photometric quantities be denoted with a suffix "v" (for "visual") to avoid confusion with radiometric or photon quantities.
2. Alternative symbols sometimes seen: W for luminous energy, P or F for luminous flux, and ρ or K for luminous efficacy.
3. "J" is the recommended symbol for the dimension of luminous intensity in the International System of Units.