Candela

Vor 1948 wurden in einer Reihe von Ländern verschiedene Standards für die Lichtstärke verwendet. Diese basierten typischerweise auf der Helligkeit der Flamme einer „Standardkerze“ definierter Zusammensetzung oder der Helligkeit einer Glühlampe spezifischen Designs. Einer der bekanntesten davon war der englische Standard von Candlepower. Eine Kerzenkraft war das Licht, das von einer reinen Spermaceti-Kerze erzeugt wurde, die ein Sechstel Pfund wog und mit einer Geschwindigkeit von 120 Körnern pro Stunde brannte. Deutschland, Österreich und Skandinavien verwendeten die Hefnerkerze, eine Einheit, die auf der Leistung einer Hefner-Lampe basiert.

Es wurde klar, dass eine besser definierte Einheit benötigt wurde. Jules Violle hatte einen Standard vorgeschlagen, der auf dem Licht basiert, das von 1 cm2 Platin an seinem Schmelzpunkt (oder Gefrierpunkt) emittiert wird. Die Lichtintensität war auf den Planck-Strahler-Effekt (ein schwarzer Körper) zurückzuführen und somit unabhängig von der Konstruktion des Geräts. Dies machte es jedem leicht, den Standard zu messen, da hochreines Platin weit verbreitet und leicht herzustellen war.

Die Commission Internationale de l’Éclairage (Internationale Beleuchtungskommission) und das CIPM schlugen eine „neue Kerze“ vor, die auf diesem Grundkonzept basiert. Der Wert der neuen Einheit wurde jedoch so gewählt, dass sie der früheren Einheit Candlepower ähnelt, indem die Violle durch 60 geteilt wird. Die Entscheidung wurde 1946 von der CIPM verkündet:

Der Wert der neuen Kerze ist so, dass die Helligkeit des vollen Strahlers bei der Erstarrungstemperatur von Platin 60 neue Kerzen pro Quadratzentimeter beträgt.

Es wurde dann 1948 von der 9. CGPM ratifiziert, die einen neuen Namen für diese Einheit annahm, die Candela. Im Jahr 1967 entfernte die 13. CGPM den Begriff „neue Kerze“ und gab eine geänderte Version der Candela-Definition, die den atmosphärischen Druck angibt, der auf das gefrierende Platin ausgeübt wird:

Die Candela ist die Lichtstärke in senkrechter Richtung einer Oberfläche von 1 / 600 000 Quadratmeter eines schwarzen Körpers bei der Temperatur von gefrierendem Platin unter einem Druck von 101 325 Newton pro Quadratmeter.

Aufgrund der Schwierigkeiten bei der Realisierung eines Planck-Strahlers bei hohen Temperaturen und der neuen Möglichkeiten der Radiometrie nahm die 16. CGPM 1979 eine neue Definition der Candela an:

Die Candela ist die Lichtstärke einer Quelle, die monochromatische Strahlung der Frequenz 540 emittiert, in einer bestimmten Richtung × 1012 Hertz und das hat eine Strahlungsintensität in dieser Richtung von 1/683 Watt pro Steradian.

Die Definition beschreibt, wie eine Lichtquelle erzeugt wird, die (per Definition) eine Candela emittiert, aber nicht die Helligkeitsfunktion zur Gewichtung von Strahlung bei anderen Frequenzen spezifiziert. Eine solche Quelle könnte dann verwendet werden, um Instrumente zu kalibrieren, die zur Messung der Lichtstärke in Bezug auf eine bestimmte Leuchtkraftfunktion ausgelegt sind. Ein Anhang zur SI-Broschüre macht deutlich, dass die Leuchtkraftfunktion nicht eindeutig spezifiziert ist, sondern ausgewählt werden muss, um die Candela vollständig zu definieren.

Der willkürliche (1/683) Term wurde so gewählt, dass die neue Definition genau mit der alten Definition übereinstimmt. Obwohl die Candela jetzt in Bezug auf die Sekunde (eine SI-Basiseinheit) und das Watt (eine abgeleitete SI-Einheit) definiert ist, bleibt die Candela definitionsgemäß eine Basiseinheit des SI-Systems.

Die 26. CGPM genehmigte 2018 die moderne Definition der Candela im Rahmen der 2019-Neudefinition von SI-Basiseinheiten, die die SI-Basiseinheiten in Bezug auf grundlegende physikalische Konstanten neu definierte.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.