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度量光度学的基本参数详解

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:表6.2基本光度量的名称、符号、定义方程、单位名称和单位符号光通量和辐射通量可以通过人眼的视觉特性进行转换,即式中,V(λ)是平均人眼的光谱光视效率。流明是发光强度为1 cd的均匀点光源在1 sr立体角内发射的光通量。1 lx=1 lm/m2,勒克斯是1 lm的光通量均匀分布在1 m2表面上产生的光照度。光亮度也称亮度,是指在给定方向单位立体角的垂直光照度,用符号L表示,单位是坎德拉每平方米。

度量光度学的基本参数详解

光度量和辐射度量的定义、定义方程是一一对应的,基本光度量的名称、符号、定义方程、单位名称和单位符号见表6.2。若发生混淆,则在辐射度量符号上加下标“e”,在光度量符号上加下标“v”,例如辐射度量Qe、Φe、Ee等,光度量Qv、Φv、Ev等。

表6.2 基本光度量的名称、符号、定义方程、单位名称和单位符号

光通量和辐射通量可以通过人眼的视觉特性进行转换,即

式中,V(λ)是平均人眼的光谱光视效率(也叫视见函数)。对于明视觉,它是对应波长为555 nm的辐射通量Φe(555)与某波长λ能对平均人眼产生相同光视刺激的辐射通量Φe(λ)的比值。K(λ)是光谱光视效能,定义为目视引起刺激的光通量与光源发出的辐射通量之比,单位lm/W,最大值为Km(Km叫作最大光谱光视效能)。

(1)发光强度。发光强度是指光源在给定方向上单位立体角内传输的光通量,用符号I表示,单位是坎德拉(cd)。

式中,I——发光强度,cd。

国际计量大会对发光强度单位坎德拉定义为:“坎德拉是发出频率为540×1012 Hz的单色辐射的光源在给定方向的发光强度,该方向的辐射强度为1/683瓦特每球面度。”球面度是一个立体角,其顶点位于球心,而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积。(www.xing528.com)

(2)光通量。光通量是指能引起眼睛视觉强度的辐射通量,用符号Φ表示,单位是流明(lm)。流明是发光强度为1 cd的均匀点光源在1 sr立体角内发射的光通量。

(3)光照度。光照度也称照度,是单位面积上接收的光通量,用符号E表示,单位是勒克斯(lx)。1 lx=1 lm/m2,勒克斯是1 lm的光通量均匀分布在1 m2表面上产生的光照度。

(4)辐(射)照度。辐(射)照度也称辐照度。表面上一点的辐照度是入射在包含该点的面元上的辐射通量dΦe除以该面元面积dA之商,用符号Ee(或E)表示,单位是瓦(特)/米2(1 W/m2=100μW/cm2)。

式中,Ee——辐照度,W/m2

(5)光亮度。光亮度也称亮度,是指在给定方向单位立体角的垂直光照度,用符号L表示,单位是坎德拉每平方米(cd/m2)。

式中,L——亮度,cd/m2

自然光的照度在不同光线情况下为:晴天阳光直射地面照度约为100 000 lx,晴天背阴处照度约为10 000 lx,晴天室内北窗附近照度约为2 000 lx,晴天室内中央照度约为200 lx,晴天室内角落照度约为20 lx,阴天室外为50~500 lx,阴天室内为5~50 lx,月光(满月)时为2 500 lx,日光灯为5 000 lx,电视机荧光屏为100 lx,阅读书刊时所需的照度为50~60 lx,在40 W白炽灯下1 m远处的照度约为30 lx,晴朗月夜照度约为0.2 lx,黑夜为0.001 lx。

辐射强度与照度的关系为:

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