光度学单位基础.ppt

光度学的单位 普及内容 1 光度学 度量光的强弱(大小)和方向的一门科学. 基本单位: 光通量--------发光体的 发光强度-----发光体的 亮度------发光体 反射体----受照体照明后的反 射光 照度-----------受照体的 四个单位的图示: 光通量 光通量:看得见的 光辐射功率 单位:瓦 光通量的单位:流明(lm) 眼睛视网膜上的视觉细胞 明视觉:锥体细胞 3cd/m2. 暗视觉:杆体细胞0.003cd/m2. 两种视觉细胞的光谱光视效率是不同的. 分别是光谱光视效率V(λ)和V’(λ)曲线 目前的光通量由V(λ)计算得到的 明视觉,中间视觉和暗视觉说明 1W功率555nm的黄绿光发出的光通量是: 683 lm. 说明: 对人的眼睛555nm的黄绿光最敏感. 其它颜色的 光线的敏感度 低于555nm的 值. 有V(λ)曲线. 相同的功率(W),不同的光源得到的光通量 (Φ)是不同的: 400W高压钠灯48000lm----120lm/w 400W高压汞灯21600lm-----54lm/w 400W金卤灯38000lm------95lm/w 发光效率就能说明这个问题. 发光效率(luminous efficiency): 光源发出的光通量/光源的输入功率. 发光效能(luminous efficacy): 系统(光源+电器)发出的光通量/系统的 输入功率. 常见光源的光效: 白炽灯 10-12lm/w 卤钨灯 15-20lm/w 荧光灯---卤磷酸钙粉 50-70lm/w ---三基色粉 80—104lm/w 高压汞灯 54lm/w 高压钠灯 70-120lm/w 金卤灯 60-90lm/w 陶瓷金卤灯 85-100lm/w LED(白) 60-90lm/w 发光强度 一个电珠,光通量一样,但装于手电后效 果不同了. 还需要发光 强度的概念. 发光强度I的定义: 单位立体角中的光通量.单位(cd): 1cd(坎特拉) = 1lm/1sr 立体角ω: 包围空间一点的空 间角度: 常用光强的介绍: 探照灯:~106cd 一般功率的投光灯:几万---几十万cd 路灯(400W):~5000cd 矿灯:1200cd 烛光:1cd. LED(白光):XX-XXXmcd(毫cd) 从光源光通量Φ球光源亮度L: 对直线状光源,光通量Φ的荧光灯管: 光通量 Φ与灯管轴向光强Io的关系: Φ= ∫ I(θ)dω= ∫ ∫ Iosinθdθdφ 对直线状光源: Φ=πIo 举例:三基色32W灯管, Φ=3200lm, Io=1019cd. 灯管长1.2m,直径26mm, 平均灯管亮度L=32663cd/m2. 亮度(发光体)和出光度 (反光体) 亮度概念的引入: 亮度L的定义: 单位投影面积上发出的光强 L=I/S 单位：cd/m2.读作 每平方米坎特拉. 亮度定义应用之一: 两个发光体间的投影面积之比. 亮度定义的应用之二: 探照灯的出射光强I: I=ρ·L·S S:探照灯反射器的投影面积. 亮度定义的应用之三: 出光度M与亮度L 表面反射的光通量构成了出光度. 反射量的多少与反射率有关.出光度M: M=ρ?E 出光度和亮度的计算(从照度算亮度)