Для чего нужен такой пересчет?
Есть свет для человека, свет как физическая величина и свет для растений. И все это меряется, соответственно, в люменах, ваттах и молях.
Свет для человеческого зрения это световой поток Ev – светотехническая фотометрическая величина, измеряется в люменах. (Световой поток является величиной, пропорциональной потоку излучения, оценённому в соответствии с относительной спектральной чувствительностью среднего человеческого глаза).
Свет как физическая величина это энергетический поток излучения Ee – энергетическая фотометрическая величина, измеряется в ваттах. (Определяется как мощность, переносимая излучением через какую-либо поверхность).
Свет для растений это количество фотонов в потоке излучения - N, измеряется в молях. (Моль - единица количества вещества, обратная постоянной Авогадро - 6,02214х10^23).
Пересчет люменов в ватты
Для пересчета люменов в ватты нужно использовать относительную спектральную чувствительность среднего человеческого глаза, то есть световую эффективность V(λ) (лм/вт), или так называемую кривую видности.
V(λ) (лм/вт) = Ev (лм) / Ee (вт)
Максимальное значение светового потока 683 лм соответствует энергетическому потоку в один ватт монохроматического источника света с длиной волны 555 нм.
Для монохромных источников с наиболее часто используемыми длинами волн 475, 525 и 625 нм, световая эффективность составит: V(475)=108 лм/вт, V(525)=550 лм/вт, V(625)=232 лм/вт.
Светодиоды излучают свет в достаточно узком спектре 20 … 40 нм, но все же они не являются монохромными источниками света. Поэтому световая эффективность, рассчитанная для реальных светодиодов, будет несколько отличаться от эффективности монохромных источников и составит V(475)=132 лм/вт, V(525)=538 лм/вт, V(625)=248 лм/вт.
Пересчет ватт в моли
Для пересчета нужно знать длину волны источника излучения. Сколько в одном ватте энергетического потока фотонов? Энергия одного фотона Q определяется как:
Q = h х c / λ
где c – скорость света (2,998x108 м/с), h – постоянная Планка (6,6262x10-34 Дж х с), λ – длина волны излучения (м).
Величина, обратная энергии фотонов, соответствует числу фотонов N в энергетическом потоке мощностью 1 вт.
Так как в формуле присутствует длина волны, то число фотонов N в одном ватте зависит от длины волны. Например, для длины волны 475 нм N475=2,39x1018 фотонов в секунду, для длины волны 525 нм – N525=2,64x1018, для длины волны 625 нм – N625=3,15x1018.
Так как с такими большими числами оперировать неудобно, то число фотонов считается в молях. Моль – это единица, обратная постоянной Авогадро (Na= 6,02x10^23). Тогда: N475=3,97 мкмоль/с, N525=4,39 мкмоль/с, N625=5,23 мкмоль/с.
