自拟课件 第一节 光性质 第二节 常用光度量.ppt

光电检测技术 第一章 第一节 第二节 常用的光度量 除了特殊用途的光源外，大量的光源是作为照明用的，由于照明的效果最终是由人眼来评定的，因此，照明光源的光学特性必须用基于人眼视觉的光学参量即光度量来描述。 原因： 1、人的视神经对各种不同波长的光的感光灵敏度是不一样的，对绿光最灵敏，对红光的灵敏度要低的多。 2、由于不同的人的视觉生理和心理作用不一样，不同的人对各种波长的光的灵敏度也有差别。 一 光谱光视效率 光谱光效能：用来衡量电磁波所引起视觉能力的量 V(λ) = K(λ) / Km V(λ)——任一波长的光谱光视效率 K(λ)——任一波长可见光的光谱光效能 Km——最大光谱光效能（指波长为555nm或507nm可见光的光谱光效能，其值为683lm/W） 二 光通量Φ 光源在单位时间内向周围空间辐射出去的并能使人眼产生光感的能量。用符号Φ表示，单位为流明（lm） 单色光 Φ=Km * Φe,λ * Vλ 表示光源发出光能的多少，是光源的一个基本参数 。它的前提是人眼对光的感觉量为基准。 三 发光强度I 光源在空间某一方向上单位立体角内所发射的光通量与该立方体角的比值，称为这一方向上的发光强度，简称为光强，以符号I 表示，单位坎德拉（cd） 四 照度E 用来说明被照面（工作面）上被照射的程度，通常用其单位面积内所接受的光通量来表示，符号为E，单位为靳克斯 （lx）。 描述单位面积上光通量的多少 。1lx的照度表示1lm的光通量均分布为1m2的被照面上。 在照明设计中，为了提高局部照度或改善照度的均匀性，在光源和灯具不变的情况下，可通过改变灯具的安装高度来实现。 五 光出射度（面发光度） 用来表征发光体表面上发光强度的一个物理量，通常用单位面积发出的光通量来表示，符号M，单位是辐射勒克斯（rlx）。 六 亮度 用来表示物体表面发光（或反光）强弱的物理量，被视物体发光面在视线方向上的发光强度与发光面在垂直于该方向上的投影面积的比值，称为发光面的表面亮度，以符号L表示，单位为坎德拉每平方米（cd/m2）。 发光体在视线方向上，单位投影面积发出的发光强度。 物体在视线方向上的发光强度越大，投影面积越小，就感到它越亮，即亮度越大。 亮度反映了物体表面的明亮程度，而我们主观所感受到的物体明亮程度，除了与物体表面亮度有关外，还与我们所处环境的明亮程度有关。 七 光源的发光效率 通常简称光效，是描述光源的质量和经济效益的光学量，它反映了光源在消耗单位能量的同事敷设出光通量的多少，单位是流明每瓦（lm/W）。 例如，一般白炽灯的发光效率约为7.1~17lm/W，荧光灯的发光效率约为25~67lm/W，荧光灯的发光效率比白炽灯高。 * * 光谱光视效率☆ 不同波长的可见光尽管辐射的能量一样，但人眼看起来其明暗程度会有所不同。 光谱光视效率，描述人眼对不同波长单色光的视亮度感受性的差异 。 光谱光视效率曲线图 例：一只220V、40W的白炽灯 350lm的光通量 一只220V、36W的荧光灯 2500lm的光通量 Ι =Φ/Ω Ι =dΦ/dΩ 描述光通量在空间的分布密度，又叫光强 。 若以某点光源为原点，以各角度上的发光强度为长度的各点连成一条曲线，就称这条曲线为该光源的光强曲线，也称为配光曲线。 例：40W的白炽灯泡——光强30cd 40W的白炽灯泡 加不透光搪瓷灯罩——光强73cd 改变光源 光通量在空间的分布 Ε =dΦ/dΑ Ε =Φ/Α 发光强度与照度之间的关系 照度：Ε =Φ/Α 发光强度： Ι =Φ/Ω Ι =Φ/A/r2=Φr2/A=E*r2 所以，E= Ι/r2 照度与点光源在这方向的发光强度成正比，与光源的距离平方成反比。 光出射度和照度的 区别 光出射度是表示发光体发出光通量的表面密度 照度是表示被照物体表面所接受的光通量密度