第八章_光度量的测量1.ppt

光强基准与光强标准灯 作为光强单位的基准器应满足的条件: １.具有一定的强度和光谱功率分布 ２.具有很好的重复性，长时间点燃其光强数值保 持不变 ３.制备及使用方便 光强基准基本单位的演变历史: １.早期基准: 蜡烛→卡塞尔灯(1800年)→尖头钠灯(1884-1940年) ２.白炽体基准和“小数”基准 ３.临时“国际烛光” ４.黑体基准和新烛光 ５.新烛光变成坎德拉 光强基准(次级基准)—副基准灯和工作基准灯组成 １.次级基准的作用:由副基准灯保存量值，再通过 工作基准灯向下进行量值传递 ２.我国选用光强标准灯系列中的BDQ7和BDQ8作为副级基准灯和工作基准灯 ３.光强标准灯的形状:圆柱形、正圆锥形、斜圆锥形、圆球形等(我国采用圆球形) 4.作为标准灯的首要条件是:稳定性要好—即每次燃点时应保持同样的光强 真空泡量值波动为：±(0.2-0.5)% 充气泡量值波动为：±(0.4-1)% 5.光强标准灯的使用及其要求： ①灯泡质量要好:泡壳应无色透明,无泛碱、发雾和波纹、气泡等缺陷，发光要稳定（注：新制标准灯发光不稳定应老练到全寿命的10%，通常是在高于工作电压的5%，老练50-80小时） ②供电电源精度高（稳定性好—常用直流供电电源） ③标准灯点燃时应逐渐点亮，在稳定电流（电压）下预热真空泡5分钟左右，充气泡预热10分钟左右，待发光稳定后再开始测量 ④测量时应经常更换极性（每小时换一次）。标准灯在使用30-60小时后，要用上一级标准灯重新定标，若使用时间少于这个值，经一年后应重新定标 光度头-光电池的特性 光电池的工作原理与特性： 1.工作原理:光生伏特效应（内光电效应:光电池受光照射就会产生电势差) 2.最大特点是:不需外加工作电压，只要有光照就能产生电势差，对外输出电功率 3.当用作光度头时，工作在反向偏置状态 光电池的漂移现象： 1.漂移现象:光电池在长期遮盖以后暴露在光线照 射下,当受照面的照度不变时, 在最初一段时间里光电池电流 是逐渐变化的,有时上升有时下 降;当照射一段时间后趋于稳定, 这种现象称为光电池的漂移现象 (光电池结构如图) 2.漂移现象的影响因素： ①受光面的照度:照度↑→漂移↑;照度↓→漂移↓ ②不同颜色的光入射到光电池上时,漂移现象也不同 ③漂移现象随光电池所处的温度的改变而改变 光电池的积分灵敏度与光谱灵敏度： 1.定义:探测器光电流的输出值ip与入射到探测器 上的光通量Φ之比称之为光电池的积分灵敏 度用S表示 2.公式: 3.单位:μA/lm 4.光谱灵敏度与积分响应度分布(如下图) 光电池的线性和测量电路： 1.硒光电池的等效电路及通过电流表的电路电流 (测量电流)当有光入射时,形成电流: 而 又由右电路图知: 故若R→min时,i2和Φ成线性关系 2.测量电路： 保持Se光电池的电流i与入射光通量Φ具有很好的线性关系的最佳方法:尽量采用外回路内阻小的电测仪表，在精度要求不高的情况下，可用低内阻0.5级微安表测量;高精度测量时,可用多量程检流计或i-V转换器. 2.作精密测量时的实用电路： 当光照射Se光电池时,按下补偿电路中的开关K,调 节 使 ，此时G2的读数i2便是通过光电 池的光电流i2 光电池的光谱响应度分布： 1.定义:光电池对不同波长的入射光响应度不一样, 将响应度按波长排列所画成的曲线，称为光电池的光谱响应度分布;通常将响应度曲线的最大值定为1,求出其它响应度对这一最大值的相对值,将其绘成的曲线称为相对光谱响应度分布用S（λ）表示 2.由图知:在光电池的前面加上V(λ)修正滤光片后, 它的光谱响应度分布S（λ）与光谱光视效率V(λ)很接近 3.光电池使用要求: 使用前应在允许的照度范围内曝光几个小时以上，经足够的时间老化后,待其响应趋于稳定后，再正式用于光度测量。 光电流的输出值与余弦定则的偏离: 1.光电流的余弦定则： 当有光线斜射向光电池时有: 若 则 2.测量的光电流与余弦定则的偏差: 光电法测量光强 光电法测量中的光电接收器: 1.光电接收器的光谱灵敏度与人眼要一致: ①常用硒(Se)光电池或硅(Si)光电池作光电接受器 ②为使光电池的S（λ)与人眼的光谱光视效率V(λ)很 接近,在光电池的前面加上V(λ)修正滤光器与光电 池组合使用即可 　 ２.V(λ)修正滤光器种类: ①固体滤光器:由LB6和LB16组成. 其特点是