次の文章は、光の基本量に関する記述である。
光源の放射束のうち人の目に光として感じるエネルギーを光束といい単位には(ア)を用いる。
照度は、光を受ける面の明るさの程度を示し、1(イ)とは被照射面積$1\mathrm{m^2}$に光束1(ア)が入射しているときの、その面の照度である。
光源の各方向に出ている光の強さを示すものが光度である。光度I(ウ)は、立体角$\omega\left[\mathrm{sr}\right]$から出る光束を$F$(ア)とすると$I=\frac{F}{\omega}$で示される。
物体の単位面積から発散する光束の大きさを光束発散度$M$(エ)といい、ある面から発散する光束を$F$、その面積を$A\left[\mathrm{m^2}\right]$とすると$M=\frac{F}{A}$で示される。
光源の発光面及び反射面の輝きの程度を示すのが輝度であり、単位には(オ)を用いる。
上記の記述中の空白箇所(ア)~(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
(ア) | (イ) | (ウ) | (エ) | (オ) | |
(1) | $\left[\mathrm{lx}\right]$ | $\left[\mathrm{lm}\right]$ | $\left[\mathrm{cd}\right]$ | $\left[\mathrm{lx/m^2}\right]$ | $\left[\mathrm{lx/sr}\right]$ |
(2) | $\left[\mathrm{lm}\right]$ | $\left[\mathrm{lx}\right]$ | $\left[\mathrm{lm/sr}\right]$ | $\left[\mathrm{lm/m^2}\right]$ | $\left[\mathrm{cd}\right]$ |
(3) | $\left[\mathrm{lm}\right]$ | $\left[\mathrm{lx}\right]$ | $\left[\mathrm{cd}\right]$ | $\left[\mathrm{lm/m^2}\right]$ | $\left[\mathrm{cd/m^2}\right]$ |
(4) | $\left[\mathrm{cd}\right]$ | $\left[\mathrm{lx}\right]$ | $\left[\mathrm{lm}\right]$ | $\left[\mathrm{cd/m^2}\right]$ | $\left[\mathrm{lm/m^2}\right]$ |
(5) | $\left[\mathrm{cd}\right]$ | $\left[\mathrm{lm}\right]$ | $\left[\mathrm{cd/sr}\right]$ | $\left[\mathrm{cd/m^2}\right]$ | $\left[\mathrm{lx}\right]$ |
解答・解説
正解(3)
照明分野の単位を以下にまとめました。
物理量 | 記号 (一般的に使用されるもの) |
単位 |
光速 | $F$ | $\mathrm{lm}$ |
立体角 | $\omega$ | $\mathrm{sr}$ |
光度 | $I$ | $\mathrm{cd}$ |
照度 | $E$ | $\mathrm{lx}$ |
輝度 | $L$ | $\mathrm{cd/m^2}$ |
光速発散度 | $M$ | $\mathrm{lm/m^2}$ |
以上より、正解は(3)になります。