कैन्डेला (Candela) – ज्योति-तीव्रता का मात्रक, परिभाषा और अर्थ

कैन्डेला (Candela) “ज्योति-तीव्रता (Luminous intensity)” का मात्रक हैं। विज्ञान में मात्रकों की एस॰ आई॰ प्रणाली (International System of Units) में लंबाई का मात्रक “मानक मीटर“, द्रव्यमान का मात्रक “मानक किलोग्राम“, समय का मात्रक “मानक सेकंड“, वैद्युत धारा का मात्रक “एम्पियर“, ताप का मात्रक “केल्विन“, तथा ज्योति-तीव्रता का मात्रक “कैन्डला” है।

Candela - ज्योति-तीव्रता का मात्रक
Candela – ज्योति-तीव्रता का मात्रक

कैन्डेला (Candela)

यह प्रकाश स्रोत की ज्योति तीव्रता नापने का मात्रक है। इसकी परिभाषा इस प्रकार है –

1 कैन्डेला, मानक प्रकाश स्रोत के खुले मुख के 1 सेमी2 क्षेत्रफल की ज्योति तीव्रता का 160 वा भाग है जबकि स्रोत का ताप प्लेटिनम के गलनांक के बराबर हो।

कैंडेला अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली इकाइयों (एसआई) में ज्योति-तीव्रता की मानक इकाई है; वह है, एक विशेष दिशा में एक बिंदु प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रति इकाई ठोस कोण की ज्योति-तीव्रता है।

ज्योति-तीव्रता, उज्ज्वल तीव्रता के अनुरूप है, लेकिन इसके बजाय स्रोत के स्पेक्ट्रम में प्रकाश की हर तरंग दैर्ध्य के योगदान को जोड़ने के बजाय, प्रत्येक तरंग दैर्ध्य का योगदान मानक चमक समारोह (मानव आंख की संवेदनशीलता का एक मॉडल से अलग करने के लिए भारित होता है) तरंग दैर्ध्य)।

एक आम मोम मोमबत्ती लगभग एक कैंडेला की ज्योति-तीव्रता के साथ प्रकाश का उत्सर्जन करती है। यदि कुछ दिशाओं में उत्सर्जन एक अपारदर्शी अवरोध द्वारा अवरुद्ध होता है, तो उत्सर्जन अभी भी दिशाओं में लगभग एक कैंडेला होगा जो अस्पष्ट नहीं है।

कैंडेला शब्द Candle से लैटिन भाषा से लिया गया है। पुराना नाम “कैंडल” अभी भी कभी-कभी इस्तेमाल किया जाता है, जैसा कि फुट-कैंडल और कैंडलपॉवर की आधुनिक परिभाषा में।

1948 से पहले, ज्योति-तीव्रता (Luminous intensity) के लिए विभिन्न मानकों का उपयोग कई देशों में किया गया था। ये आम तौर पर परिभाषित संरचना के “मानक मोमबत्ती” से लौ की चमक, या विशिष्ट डिजाइन के एक गरमागरम रेशा की चमक पर आधारित थे। इनमें से एक सबसे प्रसिद्ध कैंडलपॉवर का अंग्रेजी मानक था। एक मोमबत्ती की शक्ति एक शुद्ध शुक्राणु मोमबत्ती द्वारा उत्पादित प्रकाश थी जो एक पाउंड का छठा वजन और प्रति घंटे 120 अनाज की दर से जल रहा था। जर्मनी, ऑस्ट्रिया और स्कैंडिनेविया ने हेफनरकेज का इस्तेमाल किया, जो हेफनर दीपक के उत्पादन पर आधारित इकाई थी।

यह स्पष्ट हो गया कि एक बेहतर परिभाषित इकाई की आवश्यकता थी। जूल्स वायलोल ने प्लैटिनम के 1 सेमी 2 द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के आधार पर एक मानक का प्रस्ताव किया था, जिसे इस वायोल का नाम दिया गया। प्रकाश की तीव्रता प्लैंक रेडिएटर (एक काला शरीर) प्रभाव के कारण थी, और इस प्रकार यह उपकरण के निर्माण से स्वतंत्र था। इससे किसी के लिए भी मानक को मापना आसान हो गया, क्योंकि उच्च शुद्धता वाला प्लैटिनम व्यापक रूप से उपलब्ध था और आसानी से तैयार हो जाता था।

कमिशन इंटरनेशनेल डे ल’क्लेयरेज (इंटरनेशनल कमिशन ऑन इल्यूमिनेशन) और CIPM ने इस मूल अवधारणा पर आधारित एक “नई मोमबत्ती” का प्रस्ताव रखा। हालाँकि, नई इकाई के मूल्य को वायोल को 60 से विभाजित करके इसे पहले की इकाई मोमबत्ती के समान बनाने के लिए चुना गया था। इस निर्णय को 1946 में CIPM द्वारा घोषित किया गया था:

नई मोमबत्ती का मूल्य ऐसा है कि प्लैटिनम के जमने के तापमान पर पूर्ण रेडिएटर की चमक 60 नई मोमबत्तियाँ प्रति वर्ग सेंटीमीटर है।

इसके बाद 1948 में 9 वें सीजीपीएम द्वारा इसकी पुष्टि की गई जिसने इस इकाई के लिए एक नया नाम अपनाया, कैंडेला। 1967 में 13 वें सीजीपीएम ने “नई मोमबत्ती” शब्द को हटा दिया और कैंडेला परिभाषा का संशोधित संस्करण दिया, जिसमें वायुमंडलीय दबाव को स्थिर प्लैटिनम पर निर्दिष्ट किया गया:

1 कैंडेला वह ज्योति-तीव्रता है, लंबवत दिशा में, एक अश्वेत पिंड के 1600 000 वर्ग मीटर की सतह पर, 101 325 न्यूटन मीटर प्रति वर्ग मीटर के दबाव में ठंडे प्लैटिनम के तापमान पर।

1979 में, उच्च तापमान पर प्लैंक रेडिएटर को साकार करने में कठिनाइयों के कारण और रेडियोमेट्री द्वारा प्रस्तावित नई संभावनाओं ने, 16 वें सीजीपीएम ने कैंडेला की एक नई परिभाषा को अपनाया:

कैंडेला एक ज्योति दिशा है, एक दिए गए दिशा में, एक स्रोत है जो आवृत्ति 540 × 1012 हर्ट्ज के मोनोक्रोमैटिक विकिरण का उत्सर्जन करता है और 1/683 प्रति स्टैडियन प्रति वाट की दिशा में एक उज्ज्वल तीव्रता है।

परिभाषा बताती है कि एक प्रकाश स्रोत का उत्पादन कैसे किया जाता है जो (परिभाषा के अनुसार) एक कैंडेला का उत्सर्जन करता है, लेकिन अन्य आवृत्तियों पर विकिरण भारित करने के लिए चमकदारता कार्य को निर्दिष्ट नहीं करता है। इस तरह के एक स्रोत का उपयोग तब किया जा सकता है जब एक निर्दिष्ट चमक समारोह के संदर्भ में चमकदार तीव्रता को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों को जांचना। एसआई ब्रोशर के लिए एक परिशिष्ट यह स्पष्ट करता है कि चमक समारोह विशिष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं है, लेकिन पूरी तरह से कैंडेला को परिभाषित करने के लिए चुना जाना चाहिए।

मनमाना (1/683) शब्द चुना गया था ताकि नई परिभाषा पुरानी परिभाषा से मेल खाए। हालांकि कैंडेला को अब दूसरे (एक SI बेस यूनिट) और वाट (एक व्युत्पन्न SI इकाई) के संदर्भ में परिभाषित किया गया है, लेकिन कैंडेला परिभाषा के आधार पर SI प्रणाली की आधार इकाई बनी हुई है।

26 वीं सीजीपीएम ने 2018 में कैंडेला की आधुनिक परिभाषा को एसआई आधार इकाइयों के 2019 पुनर्वितरण के हिस्से के रूप में मंजूरी दी, जिसने मौलिक भौतिक स्थिरांक के संदर्भ में एसआई आधार इकाइयों को फिर से परिभाषित किया।

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यह चैप्टर भौतिक विज्ञान के मापन का ही एक हिस्सा है, मापन चैप्टर से संबन्धित अन्य लेख इस प्रकार हैं-

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