Lumen

Le lumen est l'unité dérivée du dispositif international utilisée pour le flux lumineux, ou puissance lumineuse. En physique, son symbole est lm.



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Le lumen (du latin, lumière) est l'unité dérivée du dispositif international utilisée pour le flux lumineux, ou puissance lumineuse. En physique, son symbole est lm.

Définition

Par définition, 1 lumen correspond au flux lumineux émis dans un angle solide de 1 stéradian par une source ponctuelle uniforme localisée au sommet de l'angle solide et dont l'intensité vaut 1 candela[1] :

lm = cd \cdot sr

Avec :

Le lumen est une unité subjective dépendant de l'être humain. Elle quantifie la quantité de lumière perçue par un être humain "moyen" en présence d'une source de rayonnement électromagnétique. Pour une même puissance en watts émise, l'œil humain percevra subjectivement une plus grande sensation lumineuse pour des longueurs d'ondes proches de 555 [nm] que pour des longueurs d'onde proches de 450 [nm] ou 650 [nm]. La vision sera même nulle ou quasi nulle pour des longueurs d'ondes inférieures à 380 [nm] ou supérieures à 780 [nm].

Il est envisageable de calculer un flux lumineux en lumens connaissant l'intensité de lumière en watts par stéradian pour chaque longueur d'onde. On utilise pour cela un tableau d'efficacité lumineuse pour pondérer l'intensité lumineuse et tenir compte de la vision subjective de l'œil humain.

Origines

Considérons une source de lumière, par exemple une lampe à filament de tungstène à ampoule de verre dépoli à qui nous fournissons une certaine puissance électrique. Elle nous en restitue, sous forme de rayonnements émis dans tout l'espace, une partie plus ou moins grande selon son rendement.

Nous pouvons envisager de caractériser en premier lieu un rayonnement par la puissance qu'il transporte : cette grandeur porte le nom de flux et est notée Φ, auquel on associe l'adjectif «énergétique» (symbole Φe) dans le cas où on ne tient pas compte de la nature du détecteur, c'est le domaine de la photométrie énergétique ou radiométrie. Dans le cas où on tient compte du rôle spécifique de l'œil, on associe au mot flux l'adjectif «lumineux» (symbole Φv), c'est le domaine de la photométrie visuelle.

Par ressemblance avec ce qui se pratique en électricité, où on mesure les puissances, nous pouvons exprimer aussi les flux, dans la même unité qu'est le watt — c'est ce qui se fait en photométrie énergétique — mais il n'en est pas de même en photométrie visuelle, puisque le rayonnement émis par une lampe n'est pas totalement visible : une grande partie est dans le domaine infrarouge, l'œil humain ne peut les percevoir.

On utilise par conséquent une unité différente pour mesurer le flux lumineux : c'est le lumen.

Un rayonnement de longueur d'onde λ = 555 nm correspond au maximum de sensibilité de l'œil (vert-jaune) en vision photopique, la valeur énergétique d'un lumen pour un tel rayonnement est[1] 1/683 = 1, 464·10-3 W

Notes et références

  1. Élie Lévy, Dictionnaire de physique, Presses universitaires de France, Paris, 1988, page 486.

Voir aussi

Liens externes

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 11/11/2010.
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