प्रकाशमानता प्रभावकारिता

प्रकाशमानता प्रभावकारिता इस बात का माप है कि प्रकाश स्रोत कितनी अच्छी तरह दृश्य प्रकाश उत्पन्न करता है। यह ल्यूमिनस फ्लक्स टू पावर का अनुपात है, जिसे इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) में लुमेन प्रति वाट में मापा जाता है। संदर्भ के आधार पर, शक्ति या तो स्रोत के आउटपुट का प्रकाशमानता प्रवाह हो सकती है, या यह स्रोत द्वारा उपभोग की जाने वाली कुल शक्ति (विद्युत शक्ति, रासायनिक ऊर्जा, या अन्य) हो सकती है।  शब्द के किस अर्थ का अर्थ है, सामान्यतः संदर्भ से अनुमान लगाया जाना चाहिए, और कभी-कभी अस्पष्ट होता है। पूर्व अर्थ को कभी-कभी विकिरण की प्रकाशमानता प्रभावकारिता कहा जाता है, और बाद वाला 'प्रकाश स्रोत की प्रकाशमानता प्रभावकारिता' या 'समग्र प्रकाशमानता प्रभावकारिता' कहा जाता है।

मानव आंखों की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता के कारण प्रकाश की सभी तरंग दैर्ध्य समान रूप से दिखाई नहीं देती हैं, या मानव दृष्टि को उत्तेजित करने में समान रूप से प्रभावी नहीं होती हैं; स्पेक्ट्रम के अवरक्त और पराबैंगनी भागों में विकिरण प्रकाश के लिए बेकार है। किसी स्रोत की प्रकाशमानता प्रभावकारिता इस बात का उत्पाद है कि यह कितनी अच्छी तरह ऊर्जा को विद्युत चुम्बकीय विकिरण में परिवर्तित करता है, और कितनी अच्छी तरह से उत्सर्जित विकिरण का मानव आँख द्वारा पता लगाया जाता है।

प्रभावकारिता और दक्षता
प्रकाशमानता प्रभावकारिता को अधिकतम संभव प्रकाशमानता प्रभावकारिता द्वारा सामान्य किया जा सकता है जिसे प्रकाशमानता दक्षता कहा जाता है। प्रकाशित स्रोतों में प्रभावकारिता और दक्षता के बीच के अंतर को हमेशा सावधानीपूर्वक बनाए नहीं रखा जाता है, इसलिए लुमेन प्रति वाट में व्यक्त की गई दक्षताओं या प्रतिशत के रूप में व्यक्त की गई दक्षताओं को देखना असामान्य नहीं है।

प्रकाशमानता प्रभावकारिता को अधिकतम संभव प्रकाशमानता प्रभावकारिता द्वारा सामान्य किया जा सकता है जिसे प्रकाशमानता दक्षता कहा जाता है। प्रकाशित स्रोतों में प्रभावकारिता और दक्षता के बीच के अंतर को हमेशा सावधानीपूर्वक बनाए नहीं रखा जाता है, इसलिए लुमेन प्रति वाट में व्यक्त की गई दक्षताओं या प्रतिशत के रूप में व्यक्त की गई दक्षताओं को देखना असामान्य नहीं है।

स्पष्टीकरण
दृश्यमान स्पेक्ट्रम के बाहर प्रकाश की तरंग दैर्ध्य प्रकाश के लिए उपयोगी नहीं होती है क्योंकि उन्हें मानव आंखों से नहीं देखा जा सकता है। इसके अतिररिक्त, आंख दृश्यमान स्पेक्ट्रम के अंदर भी दूसरों की तुलना में प्रकाश की कुछ तरंग दैर्ध्य पर अधिक प्रतिक्रिया करती है। आंख की यह प्रतिक्रिया प्रकाशमानता कार्य द्वारा दर्शायी जाती है। यह मानकीकृत कार्य है जो उज्ज्वल परिस्थितियों (फोटोपिक दृष्टि) के तहत सामान्य आंख की प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है। मंद स्थितियों (स्कोपोपिक दृष्टि) के लिए समान वक्र को भी परिभाषित किया जा सकता है। जब न तो निर्दिष्ट किया जाता है, फोटोपिक स्थितियों को सामान्यतः माना जाता है।

विकिरण की प्रकाशमानता प्रभावकारिता विद्युत चुम्बकीय शक्ति के अंश को मापती है जो प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोगी है। यह दीप्तिमान प्रवाह द्वारा प्रकाशमानता प्रवाह को विभाजित करके प्राप्त किया जाता है। दृश्य स्पेक्ट्रम के बाहर तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश प्रकाशमानता प्रभावकारिता को कम करता है, क्योंकि यह उज्ज्वल प्रवाह में योगदान देता है, जबकि ऐसे प्रकाश का प्रकाशमानता प्रवाह शून्य होता है। आंख की प्रतिक्रिया के शिखर के पास तरंग दैर्ध्य किनारों के पास की तुलना में अधिक शक्ति से योगदान करते हैं।

555 एनएम (हरा) के तरंग दैर्ध्य पर मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के स्थिति में, विकिरण की फोटोपिक प्रकाशमानता प्रभावकारिता का अधिकतम संभव मान 683.002 एलएम / डब्ल्यू है। 507 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के लिए विकिरण की स्कोटोपिक प्रकाशमानता प्रभावकारिता अधिकतम 1700 एलएम / डब्ल्यू तक पहुंचती है।

गणितीय परिभाषा
प्रकाशमानता प्रभावोत्पादकता, जिसे K के रूप में निरूपित किया जाता है, को इस रूप में परिभाषित किया गया है :

$$K = \frac{\Phi_\mathrm{v}}{\Phi_\mathrm{e}} = \frac{\int_0^\infty K(\lambda) \Phi_{\mathrm{e},\lambda}\,\mathrm{d}\lambda}{\int_0^\infty \Phi_{\mathrm{e},\lambda}\,\mathrm{d}\lambda},$$

जहाँ
 * Φv प्रकाशमानता प्रवाह है;
 * Φe दीप्तिमान प्रवाह है;
 * Φe,λ दीप्तिमान प्रवाह है;
 * K(λ) = KmV(λ) चमक कार्य है।

प्रकाश दक्षता
कृत्रिम प्रकाश स्रोतों का सामान्यतः स्रोत की प्रकाशमानता प्रभावकारिता के संदर्भ में मूल्यांकन किया जाता है, जिसे कभी-कभी वॉल-प्लग प्रभावकारिता भी कहा जाता है। यह उपकरण द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाशमानता प्रवाह और उसके द्वारा उपभोग की जाने वाली इनपुट शक्ति (विद्युत, आदि) की कुल मात्रा के बीच का अनुपात है। स्रोत की प्रकाशमानता प्रभावकारिता वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया वक्र (प्रकाशमानता कार्य) के लिए खाते में समायोजित आउटपुट के साथ उपकरण की दक्षता का उपाय है। जब आयाम रहित रूप में व्यक्त किया जाता है (उदाहरण के लिए, अधिकतम संभव प्रकाशमानता प्रभावकारिता के अंश के रूप में), इस मान को किसी स्रोत की प्रकाशमानता दक्षता, समग्र प्रकाशमानता दक्षता या प्रकाश दक्षता कहा जा सकता है।

विकिरण की प्रकाशमानता प्रभावकारिता और स्रोत की प्रकाशमानता प्रभावकारिता के बीच मुख्य अंतर यह है कि बाद वाला इनपुट ऊर्जा के लिए खाता है जो उष्म के रूप में खो जाता है या अन्यथा विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अतिररिक्त स्रोत से बाहर निकलता है। विकिरण की प्रकाशमानता प्रभावकारिता स्रोत द्वारा उत्सर्जित विकिरण की संपत्ति है। किसी स्रोत की प्रकाशमानता प्रभावकारिता संपूर्ण रूप से स्रोत की संपत्ति है।

उदाहरण
निम्न तालिका विभिन्न प्रकाश स्रोतों के लिए स्रोत और दक्षता की प्रकाशमानता प्रभावकारिता सूचीबद्ध करती है। ध्यान दें कि इलेक्ट्रिकल गिट्टी | इलेक्ट्रिकल / इलेक्ट्रॉनिक गिट्टी की आवश्यकता वाले सभी लैंपों को जब तक नोट नहीं किया जाता है (वोल्टेज भी देखें) उसके लिए विद्युत दक्षता के बिना सूचीबद्ध होते हैं, जिससे कुल दक्षता कम हो जाती है।

स्रोत जो ठोस फिलामेंट से थर्मल उत्सर्जन पर निर्भर करते हैं, जैसे दीप्तिमान प्रकाश बल्ब, कम समग्र प्रभावकारिता रखते हैं क्योंकि, जैसा कि डोनाल्ड एल क्लीपस्टीन द्वारा समझाया गया है, आदर्श थर्मल रेडिएटर लगभग 6300 °C (6600) के तापमान पर सबसे अधिक कुशलता से दृश्य प्रकाश उत्पन्न करता है। के या 11,500 डिग्री फारेनहाइट)। इस उच्च तापमान पर भी बहुत सारे विकिरण या तो अवरक्त या पराबैंगनी होते हैं, और सैद्धांतिक प्रकाशमानता प्रभावकारिता 95 लुमेन प्रति वाट है। कोई भी पदार्थ ठोस नहीं है और इसके आस-पास के तापमान पर प्रकाश बल्ब फिलामेंट के रूप में प्रयोग करने योग्य है। सूर्य की सतह उतनी गर्म नहीं है। तापमान पर जहां सामान्य प्रकाश बल्ब का टंगस्टन फिलामेंट ठोस (3683 केल्विन से नीचे) रहता है, इसका अधिकांश उत्सर्जन अवरक्त में होता है।

यह भी देखें

 * फोटोमेट्री (प्रकाशिकी)
 * प्रकाश प्रदूषण
 * वॉल-प्लग दक्षता
 * उपयोग का गुणांक
 * प्रकाश स्रोतों की सूची

बाहरी संबंध

 * Hyperphysics has these graphs of efficacy that do not quite comply with the standard definition
 * Energy Efficient Light Bulbs
 * Other Power