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立体角 2、一束波长为的蓝光 ；光通量为620 Lm，相应的辐通量是多少？如果射在一个屏幕上，屏幕上1min所接受的辐射能是多少？ * 第五章 光度学和色度学基础 第一节 辐射量和光学量及其单位 第二节 光传播过程中光学量的变化规律 第三节 成像系统像面的光照度 色 度 学：一门研究彩色计量的科学。 辐射度学：研究各种电磁辐射强弱的学科。 光 度 学: 研究可见光强弱的学科。 10-15m 106m 定义： 一个任意形状的封闭锥面所包围的空间 单位： Sr（球面度） dΩ = dsn / r2 ds dΩ 发光体都是在它周围一定空间内辐射能量，因此有关辐射能量的讨论和计算问题，将是一个立体空间问题。 立体角——光度学中常用的几何量。 数学表达式: 顶角 第一节 辐射量和光学量及其单位 辐射量: 描述电磁辐射的物理量。 光学量：按视觉响应原则建立的表征可见光的量。 一、辐射量（6个） 1．辐射能： 定义：以电磁辐射形式发射、传输或接收的能量。 单位：焦耳（J） 2．辐通量： 定义：单位时间内发射、传输或接 收的辐射能 。 单位：瓦特（w） 辐射量 光学量 关系 3．辐出度： 定义：辐射源单位发射面积发出的辐通量。 单位：瓦特每平方米（W／m2） 4．辐照度： 定义：辐射照射面单位受照面积上接受 的辐通量。 单位：瓦特每平方米（W／m2）。 5．辐强度： 定义：点辐射源在某一方向，单位立体 角内发出的辐通量。 单位：瓦特每球面度（W／sr）。 定义：辐射面在垂直于θ方向 的平 面上的单位面积单位在立体 角内发出的辐通量。 6、辐亮度 ： 单位：瓦特每球面度平方米 [W／（sr·m2）]。 二、光学量（5个） 1、光通量 ： 定义：标度可见光对人眼的视觉刺激程度的量。 单位：流明（lm）。 2、光出射度： 定义：光源单位发光面积发出的光通量。 单位：流明每平方米（lm／m2） 3．光照度： 定义：单位受照面积接受的光通量。 单位：勒克斯（lx） 4．发光强度： 定义：点光源在某一方向，单位立体角 单位：坎德拉（cd） 5．光亮度 ： 定义：面光源在垂直与θ方向 的平面 上的单位面积在单位立体角内 发出的光通量。 单位：坎德拉每平方米（cd/m2） 内发出的光通量。 三、光学量和辐射量间的关系 1、光谱光效率函数(视见函数) 定义：人对不同波长光的响应灵敏度是波长的函数。 明视觉： 任一波长为λ的光和波长为555nm的光，产生相同视觉所需的辐射通量之比。 暗视觉： 2、光学量和辐射量间的关系 在 附近的小波长间隔内，光通量和辐通量之间的关系： 明视觉条件： 暗视觉条件： Km＝683(1m／w) K’m＝1755(1m／w) 整个可见辐射范围内的总光通量: 明视觉: 暗视觉: Km 、 Km’——单色光的绝对光谱光效率值 第二节 光传播过程中光学量的变化规律 一、点光源在距离为r处的表面上形成的照度 点光源S的发光强度为 I (光通量) 点光源 面光源 元光管 反射和折射 余弦辐射体 根据照度的定义： ∵ ∴ 照度平方反比定律： 点光源在被照表面上形成的照度与被照面到光源距离的平方成反比。 二、面光源在与之距离为r处的表面上形成的照度 发光面 受照面 面光源的亮度 面光源在与之距离为r的表面上形成的光照度与光源的亮度L、面积dAS，以及两个表面的法线分别与r夹角的余弦成正比，与距离r的平方成反比。 三、单一介质元光管内光亮度的传递 元光管：两个面积很小的截面构成的直纹曲面包围的空间。 元光管的性质：光在元光管内传播，无光能损失。 L1 L2 通过1面的光通量： 通过2面的光通量： 元光管的性质： 即： 光在元光管内传播，各截面上的光亮度相同。 第二节 光传播过程中光学量的变化规律 一、点光源在距离为r处的表面上形成的照度 二、面光源在与之距离为r处的表面上形成的照度 三、单一介质元光管内光亮度的传递 四、光束经界面反射和折射后的亮度 入射光的光通量 反射光的光通量 折射光的光通量 根据反射定律 根据折射定律和能量守衡定律 当 一光