El lumen, símbol , és la unitat del Sistema Internacional d'Unitats (SI) per al flux lluminós .
Es tracta d'una unitat derivada amb nom propi i amb un símbol particular, . Té en compte l'energia lluminosa emesa per un focus, a més energia més lúmens, i la sensibilitat de l'ull humà a l'hora de captar la llum, ja que l'ull presenta diferents sensibilitats segons les longituds d'ona de la radiació electromagnètica de l'espectre visible —situat entre les longituds d'ona 380 nm (violat) i 760 nm (vermell)— que li arriba. La sensibilitat de l'ull depèn de les condicions d'il·luminació i de la quantitat de llum que arriba a la retina de l'ull. Hom pot trobar dues situacions, anomenades visió fotòpica i visió escotòpica. La visió fotòpica —visió amb bones condicions d'il·luminació, com és produeix durant el dia— està mediada per les cèl·lules anomenades cons, situats a la retina de l'ull. El pic de sensibilitat es troba aproximadament a una longitud d'ona de 555 nm (color verd-groc). La visió escotòpica —la que té lloc durant la nit o en baixes condicions d'il·luminació— està mediada per un altre tipus de cèl·lula de la retina, els bastons. El pic de sensibilitat es desplaça cap a longituds d'ona més curtes, situant-se entorn dels 507 nm (color verd-cian). Aquest fenomen de desplaçament de la sensibilitat en disminuir la intensitat lluminosa es coneix com a efecte Purkinje.
Valor El seu valor equival al flux lluminós que emet un focus puntual d'una candela d'intensitat lluminosa () multiplicada per un angle sòlid d'un estereoradian ():
miniatura|André Blondel el 1888.
El lumen s'empra com unitat en la mesura de diverses magnituds relacionades amb el flux lluminós, en combinació amb d'altres unitats: És el cas del lux, símbol , unitat de mesura d'il·luminació en el SI, equivalent a la il·luminació uniforme d'una superfície que rep un flux d'1 lumen per metre quadrat; és a dir: . Una altra magnitud relacionada amb el lumen és l'eficàcia lluminosa o rediment lluminós, simbolitzat o , que és el quocient entre el flux lluminós d'una radiació i el flux energètic (potència) corresponent. La unitat de mesura de l'eficàcia lluminosa en el SI és el lumen per watt, . Les bombetes LED tenen una major eficàcia lluminosa (100-220 ) que les incandescents (al voltant de 15 ) perquè per la mateixa potència elèctrica subministrada, en watts, les LED produeixen molta més llum, més lúmens. També hi ha l'energia lluminosa , que és l'energia radiant total emesa per una font lluminosa com a producte del flux lluminós per la seva durada. Es mesura amb el producte de lúmens per segons, , conegut com a talbot (), però no acceptat al SI. S'utilitza sovint el lumen hora, , com a unitat de quantitat de llum, que corresponen al flux d'1 lumen emès durant 1 hora.
Etimologia El mot «lumen» prové del llatí lūmen, -ĭnis ‘llum’. Aquest nom fou proposat per l'enginyer francès André Blondel (1863-1938) el 1894, en un article on presentà un nou sistema d'unitats de mesura en fotometria per superar els problemes que hi havia amb les unitats que s'empraven en aquell moment. Fou adoptat oficialment primer a França el 1919. El 1946, va rebre el nom de «lumen nou» perquè es canvià la seva definició, però el 1948 es va abandonar l'adjectiu «nou» i va restar com a «lumen».
miniatura|Els fars dels cotxes il·luminen amb un flux lluminós d'entre 2 000 i 4 000 lúmens (entre 2 i 4 klm).
miniatura|El flux lluminós del Sol és de 2,56 × 1028 lm o 25,6 Rlm.
Múltiples i submúltiples del SI + Múltiples i submúltiples del lumen en el SI Múltiple Nom Símbol Submúltiple Nom Símbol100 lumenlm 101 decalumen dalm10−1 decilumen dlm102 hectolumen hlm10−2 centilumen clm103 kilolumen klm10−3 mil·lilumen mlm106 megalumen Mlm10−6 microlumen µlm109 gigalumen Glm10−9 nanolumen nlm1012 teralumen Tlm10−12 picolumen plm1015 petalumen Plm10−15 femtolumen flm1018 exalumen Elm10−18 attolumen alm1021 zettalumen Zlm10−21 zeptolumen zlm1024yottalumenYlm10−24 yoctolumen ylm1027ronnalumenRlm10–27rontolumenrlm1030quettalumenQlm10–30quectolumenqlm miniatura|Bombeta LED de 5 W que produeix 345 lm de flux lluminós. miniatura|Una làmpada LED de 7 W capaç de generar un flux lluminós de 470 lúmens segons informa el fabricant en l'envàs.
Il·luminació El flux lluminós expressat en lúmens és una informació que hom troba en els envasos de les bombetes i es poden elegir les més adients per a la zona que hom vol il·luminar. + Equivalències orientatives de potència en watts de bombetes segons el flux lluminós Flux lluminós (lm) Potència incandescents (W) Potència halògenes (W) Potència LED (W) 100 7 6 2 375 25 20 4 450 30 25 5 800 60 45 9 1 100 75 60 12 1 600 100 90 17 2 600 150 145 27 3 000 200 175 32 miniatura|Dormitori il·luminat amb llum artificial. els dormitoris requereixen entre 110 lm i 215 lm per cada m2. En disseny d'interiors, saber calcular els flux lluminós necessari per a cada habitació és clau per aconseguir una il·luminació adequada, confortable i adaptada a les necessitats de cada espai i usuari. Tot i que no hi ha una resposta exacta sobre quants lúmens s'han d'utilitzar, hi ha certes recomanacions per a les diferents zones d'una casa, depenent del nombre de luxs o lúmens per metre quadrat (). La necessitat de llum depèn principalment de les necessitats dels ocupants i de les activitats que es duen a terme a l'habitació. En habitacions com la cuina o el despatx, es necessita més llum per cuinar o treballar còmodament. La sala d'estar, en canvi, s'utilitza principalment per a la relaxació: l'ambient ha de ser confortable i rarament cal una llum brillant.miniatura|Via il·luminada amb làmpades de vapor de sodi, emeten un llum groc característic. Les de 250 W SON-T emeten un flux lluminós de 25,5 klm.
+Valors orientatius per a la il·luminació de diferents habitacionsHabitacióCuinaCambra de banyDormitoriSala d'estarCorredorZones de treball (cuina, despatx...)Zona de treball film/m2215-540215-540110-215110-21555-75540-1 0751 075-2 150lm700-1 200700-1 200400-8001 500-3 000 miniatura|Làmpada fluorescent compacte. Les bombetes de 18 W produeixen un flux lluminós de 1,08 klm.miniatura|Tub fluorescent. Els tubs de 14 W emeten 1 190 lm i els de 28 W n'emeten 2,38 klm. +Il·luminació naturalPaul Schlyter, Radiometry and photometry in astronomy FAQ (2006)Llum naturalBrillantor de VenusNit clara, sense llunaNit clara, amb llunaSortida o posta de solDia ennuvolatLlum de diaLlum solar directaIl·luminació0,14 mlm/m22 mlm/m20,27–1 lm/m20,3–0,5 klm/m21 klm/m210–25 klm/m232–130 klm/m2
+ Eficàcies dels circuits Tipus de font de llum Eficàcia lluminosa del circuit (lm/W) Díodes emissors de llum (LED) "blancs" Chip on Board – LED integrats a la lluminària 550 lm–900 lm 100 2 000 lm–3 000 lm 120 3 000 lm 125 5 000 lm 130 9 000 lm 220 Substitucions de llums de sostre/penjants – envasats 806 lm 100 1 521 lm 108 Sodi d'alta pressió 250 W SON-T 102 250 W SONDL-T (color millorat) 82 100 W 'White' SDW-T 42 Halogenurs metàl·lics o de mercuri halogenat 400 W MBI-T 85 70 W CDM 100 Fluorescent compacte 18 W de quatre tubs, alta freqüència 60 Tubs fluorescents T5 14 W trifòsfor amb balast d'alta freqüència 85 28 W trifòsfor amb balast d'alta freqüència 85 Llums de filament halogen 42 W 15–20 Llums de filament o làmpades incandescents 150 W halogen lineal 15 60 W servei d'il·luminació general (GLS) 10Nota: les tecnologies ineficients s'estan retirant progressivament.
Referències
Bibliografia
Categoria:Fotometria Categoria:Unitats derivades del SI Categoria:Llum