ความสว่างปะทะความส่องสว่าง
ความสว่างและความส่องสว่างเป็นสองแนวคิดที่สำคัญมากของแสงและการแผ่รังสี มีการประยุกต์ใช้ความสว่างและความส่องสว่างจำนวนมากในสาขาต่างๆ เช่น ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ จักรวาลวิทยา เกษตรกรรม อุตุนิยมวิทยา และแม้แต่การถ่ายภาพ จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ดีในแนวคิดเรื่องความสว่างและความส่องสว่างเพื่อที่จะเป็นเลิศในด้านดังกล่าว ความสว่างและความส่องสว่างส่วนใหญ่จะกล่าวถึงเกี่ยวกับแสง แต่ทฤษฎีเหล่านี้ยังสามารถนำไปใช้กับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปแบบใดก็ได้ ทฤษฎีความส่องสว่างและความสว่างบางทฤษฎีเข้าใจได้ง่าย แต่บางทฤษฎีต้องการความเข้าใจเกี่ยวกับคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ขั้นสูง ทฤษฎีขั้นสูงเหล่านี้อยู่นอกขอบเขตของบทความนี้ในบทความนี้ เราจะพูดถึงความส่องสว่างและความสว่าง คำจำกัดความ การคำนวณที่เกี่ยวข้องกับความส่องสว่างและความสว่าง การใช้งาน ความคล้ายคลึง และความแตกต่างระหว่างความสว่างและความส่องสว่างในท้ายที่สุด
ความส่องสว่าง
ความส่องสว่างเป็นคำที่ใช้บ่อยในด้านต่างๆ เช่น การถ่ายภาพ การออกแบบกราฟิก และดาราศาสตร์ ในบางกรณี คำนี้ใช้ในบริบทอื่นนอกเหนือจากความหมายตามตัวอักษรของคำนั้น คำจำกัดความที่เหมาะสมของความส่องสว่างคือพลังงานที่แผ่ออกมาต่อหน่วยเวลา หน่วยความส่องสว่างคือ วัตต์ หรือเราสามารถหาหน่วยเป็นจูลต่อวินาทีได้ ในการถ่ายภาพ ความส่องสว่างถูกใช้ในบริบทของความส่องสว่าง ซึ่งวัดเป็นแคนเดลาต่อหน่วยพื้นที่ อย่างไรก็ตาม ความส่องสว่างของวัตถุไม่ได้ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากการสังเกตวัตถุ ความส่องสว่างเป็นคุณสมบัติที่แท้จริงของวัตถุ ในทางดาราศาสตร์ ความส่องสว่างของดาวจะวัดโดยใช้หน่วยที่เรียกว่าความส่องสว่างจากแสงอาทิตย์ (L0)ซึ่งเท่ากับ 3.846×1026 W ความส่องสว่างยังสอดคล้องกับขนาดสัมบูรณ์ของดาวฤกษ์ ซึ่งกำหนดเป็นความส่องสว่างที่ชัดเจนของบริเวณแสงที่มองเห็นได้ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีแนวคิดเรื่องความส่องสว่างของสเปกตรัมซึ่งถูกกำหนดให้เป็นพลังงานที่แผ่ออกมาต่อหน่วยความถี่ต่อหน่วยเวลา ความส่องสว่างของวัตถุซึ่งมีพื้นที่ผิว A และพื้นผิวที่มีอุณหภูมิสม่ำเสมอ T ถูกกำหนดโดย E=σ AT4 โดยที่ σ คือค่าคงที่สเตฟาน-โบลต์ซมันน์ และอุณหภูมิวัดเป็นเคลวิน
ความสว่าง
ความสว่างเป็นคำที่ใช้บ่อยในการศึกษาการถ่ายภาพ ดาราศาสตร์ และปรากฏการณ์ทางแสงใดๆ คำว่าความสว่างมักหมายถึงปริมาณแสงที่มองเห็นได้ ความสว่างถูกกำหนดอย่างเป็นทางการว่าเป็นพลังงานที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่งผ่านไปยังพื้นที่หนึ่งหน่วยต่อครั้ง ลองนึกภาพวัตถุจุดที่มีความส่องสว่าง L ซึ่งหมายความว่ามันแผ่ L วัตต์ต่อวินาที เมื่อวาดทรงกลมจินตภาพกลวงที่ระยะห่าง r จากวัตถุศูนย์กลาง พื้นที่ของทรงกลมคือ 4πr2ดังนั้นพลังงานที่ขนส่งต่อหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลาคือ L/ 4πr2 ความสว่างวัดเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร ทั้งคลื่นที่แผ่รังสีและคลื่นสะท้อนกลับสามารถสร้างความสว่างได้ ความสว่างของวัตถุเป็นไปตามกฎกำลังสองผกผัน
ความส่องสว่างและความสว่างต่างกันอย่างไร
• ความส่องสว่างเป็นคุณสมบัติที่แท้จริง ซึ่งหมายความว่ามันไม่ขึ้นอยู่กับระยะทางและปัจจัยอื่นๆ ในทางกลับกัน ความสว่างเป็นหน้าที่ของทั้งความส่องสว่างและระยะห่างจากวัตถุ
• ความสว่างวัดเป็นวัตต์ต่อหน่วยพื้นที่ ส่วนความสว่างวัดเป็นวัตต์
• ทั้งคลื่นที่แผ่รังสีและคลื่นสะท้อนกลับทำให้เกิดความสว่าง ในขณะที่ความส่องสว่างขึ้นอยู่กับคลื่นที่แผ่ออกมาเท่านั้น