Kupno żarówki LED o mocy 5 watów nie stanowi żadnej tajemnicy. W rzeczywistości możemy je już dostać w pakietach po pięć lub dziesięć sztuk w bardzo rozsądnych cenach. Jednak gdy mówimy o laserze o mocy 5 watów, historia zmienia się całkowicie, a jego obsługa wymaga wielu środków ostrożności. Skoro definicja wata nie ulega zmianie, jaka jest różnica między 5 watami, które ledwo oświetlają pomieszczenie, a 5 watami, które mogą oślepić człowieka...?
Zacznijmy od podstaw: wat to jednostka mocy. Jego zadaniem jest określenie tempa przekazywania energii i odpowiada jednemu dżulowi na sekundę. Problem polega na tym, że wyrażenie „wat” widzimy wszędzie i stosujemy je do prawie wszystkiego. Nadużywanie tego terminu w połączeniu z brakiem szczegółów prowadzi do bardzo dziwnych i mylących sytuacji, na przykład porównywania żarówek LED o mocy 5 watów z modułami laserowymi o mocy 5 watów używanymi do grawerowania metalu, drewna i innych materiałów. W ten sposób trafiamy na kanał Brainiac75, który postanowił zbadać różnicę między tymi „5 watami”:
Żarówka LED a laser
W uproszczeniu wszystko sprowadza się do rodzaju energii: Gdy patrzysz na opakowanie żarówki i widzisz, że jej moc wynosi 5 watów, w rzeczywistości jest to wejście 5 watów energii elektrycznej, z wyjściem świetlnym odpowiadającym starej żarówce żarowej o mocy 40 watów, znacznie mniej wydajnej. Z kolei w przypadku lasera mamy do czynienia z wyjściem 5 watów energii optycznej, miarą mocy światła pochodzącego z diody. Wejście energii elektrycznej lasera używanego przez Brainiac75 wynosi około 20 watów, a wyjście optyczne żarówki około 1,2 wata.
Teraz 1,2 wata w laserze mogłoby wyrządzić wiele szkód. Dlaczego nic się nie dzieje z żarówką? Kluczem jest intensywność, znana również jako gęstość mocy lub moc na jednostkę powierzchni, mierzona w watach na metr kwadratowy. Obliczając powierzchnię emisji światła żarówki LED o mocy 5 watów (5,7 w jej końcowym pomiarze), jej intensywność wynosi około 128 W/m² przy aperturze i 15 W/m² w odległości pięciu centymetrów. Jeśli zastosujemy to samo obliczenie do lasera, wynik skacze do 700 tysięcy watów na metr kwadratowy przy aperturze, podczas gdy w punkcie ogniskowym w odległości pięciu centymetrów mówimy o 475 milionach W/m².
A co z lumenami?
W dużej części filmu Brainiac75 pokazuje, co potrafi laser o mocy 5 watów, ale na koniec bada wielką zaletę lampy LED, która tkwi w jej lumenach. Lumen to jednostka strumienia świetlnego i uwzględnia takie aspekty, jak percepcja ludzkiego oka.
Żarówka LED Brainiac75 osiąga około 470 lumenów, ale obliczając strumień świetlny lasera na podstawie jego długości fali 450 nm, efektywne 5,7 wata lasera generuje zaledwie 253 lumeny. Postrzegana moc światła lasera jest niższa, ale w praktyce jest znacznie silniejsza… i niebezpieczna.
Źródło: Brainiac75 na YouTube
