광속(Φ, 루멘 lm), 광도(I, 칸델라 cd=lm/sr), 조도(lx, 럭스 E=lm/m²), 휘도(L=cd/m²) 의 정의 및 관계

#광도=칸델(라)=ㅋㄷ

[1] 광속, 광도, 조도, 휘도의 정의 및 공식 비교

[2] 광속, 광도, 조도, 휘도의 관계

1. 광속(Φ) → 광도(I)

광속(Φ)은 모든 방향으로 방출되는 빛의 총량이고, 광도(I)는 특정 방향으로 방출되는 광속을 나타냄.



2. 광속(Φ) → 조도(E)

조도(E)는 단위 면적(A)에 도달하는 광속(Φ)



3. 광도(I) → 휘도(L)

휘도(L)는 특정 방향으로 방출되는 광도의 밀도

관계식:  (θ: 법선과의 각도)



4. 조도(E) ↔ 휘도(L)

조도(E)는 물체 표면이 받는 빛의 양이고, 휘도(L)는 그 표면이 방출하거나 반사하는 빛의 양임.



[3] 관련 기출문제 및 정답

기출문제 1
광도의 단위로 옳은 것은?
① 루멘(lm)
② 칸델라(cd)
③ 럭스(lx)
④ 와트(W)

정답: ② 칸델라(cd)

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기출문제 2
조도(E)의 단위는 무엇인가?
① W/m²
② cd
③ lm/m²
④ lm/sr

정답: ③ lm/m² (럭스, lx)


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기출문제 3
광속(Φ), 광도(I), 조도(E), 휘도(L)의 관계에서 다음 설명이 맞는 것은?
① 조도(E)는 광도(I)에 면적을 곱한 값이다.
② 휘도(L)는 광속(Φ)에 면적을 곱한 값이다.
③ 광도(I)는 특정 방향으로 방출되는 광속(Φ)이다.
④ 조도(E)는 휘도(L)와 동일한 개념이다.

정답: ③ 광도(I)는 특정 방향으로 방출되는 광속(Φ)이다.


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[4] 예상 문제 및 정답

예상 문제 1
단위 면적당 특정 방향으로 방출되는 광도의 밀도를 나타내는 물리량은?
① 조도
② 광속
③ 휘도
④ 광도

정답: ③ 휘도


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예상 문제 2
1000루멘(lm)의 광속이 10㎡의 면적에 균일하게 도달할 때 조도(E)는 얼마인가?
① 10 lx
② 50 lx
③ 100 lx
④ 200 lx

정답: ③ 100 lx
풀이:  lx


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예상 문제 3
광속이 2000 lm이고 입체각이 2 sr일 때, 광도는 얼마인가?
① 500 cd
② 1000 cd
③ 2000 cd
④ 4000 cd

정답: ② 1000 cd
풀이:  cd