Candela

Avant 1948, diverses normes d’intensité lumineuse étaient utilisées dans un certain nombre de pays. Ceux-ci étaient généralement basés sur la luminosité de la flamme d’une « bougie standard » de composition définie, ou sur la luminosité d’un filament incandescent de conception spécifique. L’un des plus connus d’entre eux était le standard anglais de la chandeleur. Une chandelle était la lumière produite par une bougie pure de spermaceti pesant un sixième de livre et brûlant à raison de 120 grains par heure. L’Allemagne, l’Autriche et la Scandinavie ont utilisé la Hefnerkerze, une unité basée sur la sortie d’une lampe Hefner.

Il est devenu évident qu’une unité mieux définie était nécessaire. Jules Violle avait proposé une norme basée sur la lumière émise par 1 cm2 de platine à son point de fusion (ou point de congélation), l’appelant la Violle. L’intensité lumineuse était due à l’effet du radiateur Planck (un corps noir), et était donc indépendante de la construction de l’appareil. Cela a permis à quiconque de mesurer facilement la norme, car le platine de haute pureté était largement disponible et facilement préparé.

La Commission Internationale de l’Éclairage et le CIPM ont proposé une  » nouvelle bougie ” basée sur ce concept de base. Cependant, la valeur de la nouvelle unité a été choisie pour la rendre similaire à la puissance de la bougie de l’unité précédente en divisant le Violle par 60. La décision a été promulguée par le CIPM en 1946:

La valeur de la nouvelle bougie est telle que la luminosité du radiateur plein à la température de solidification du platine est de 60 nouvelles bougies par centimètre carré.

Elle a ensuite été ratifiée en 1948 par la 9e CGPM qui a adopté un nouveau nom pour cette unité, la candela. En 1967, la 13e CGPM a supprimé le terme « bougie neuve » et a donné une version modifiée de la définition de candela, précisant la pression atmosphérique appliquée au platine de congélation :

La candela est l’intensité lumineuse, dans la direction perpendiculaire, d’une surface de 1 / 600 000 mètres carrés d’un corps noir à la température du platine de congélation sous une pression de 101 325 newtons par mètre carré.

En 1979, en raison des difficultés de réalisation d’un radiateur Planck à haute température et des nouvelles possibilités offertes par la radiométrie, la 16e CGPM a adopté une nouvelle définition de la candela :

La candela est l’intensité lumineuse, dans une direction donnée, d’une source qui émet rayonnement monochromatique de fréquence 540× 1012 hertz et qui a une intensité radiante dans cette direction de 1/683 watt par stéradian.

La définition décrit comment produire une source de lumière qui (par définition) émet une candela, mais ne spécifie pas la fonction de luminosité pour pondérer le rayonnement à d’autres fréquences. Une telle source pourrait ensuite être utilisée pour étalonner des instruments conçus pour mesurer l’intensité lumineuse en référence à une fonction de luminosité spécifiée. Une annexe à la brochure SI indique clairement que la fonction de luminosité n’est pas spécifiée de manière unique, mais doit être sélectionnée pour définir pleinement la candela.

Le terme arbitraire (1/683) a été choisi pour que la nouvelle définition corresponde précisément à l’ancienne définition. Bien que la candela soit maintenant définie en termes de seconde (une unité de base SI) et de watt (une unité SI dérivée), la candela reste une unité de base du système SI, par définition.

La 26e CGPM a approuvé la définition moderne du candela en 2018 dans le cadre de la redéfinition des unités de base SI en 2019, qui a redéfini les unités de base SI en termes de constantes physiques fondamentales.

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