《辐射度量与光度量》课件.pptVIP

**********************辐射度量与光度量了解辐射度量和光度量的基本概念及其在科学研究和工程应用中的重要性。通过对比两者的异同,学习如何选择合适的测量方法。课程目标1掌握电磁辐射基础知识学习电磁波的基本特性及其在生活中的应用。2理解辐射度量与光度量概念了解辐射和光的基本物理量及其测量方法。3熟悉光电探测技术原理掌握光电探测器的工作机理及其在工业、医疗等领域的应用。4学习LED和激光技术基础了解LED和激光的发光机理及其在照明和显示中的应用。电磁辐射简介电磁辐射是一种能量形式,由电磁波所构成。它包括从低频无线电波到高频伽马射线的广泛光谱。这些辐射会以光子的形式,以光速在空间传播并携带能量。电磁辐射无处不在,无论是日常生活还是科学研究,它都发挥着重要作用。了解电磁辐射的性质和特点,有助于我们更好地应用和控制这种能量形式。电磁频谱可见光频带可见光频带包括了人类肉眼能感受到的电磁辐射,波长范围在380纳米至780纳米之间。这是色彩的起源,决定了我们对世界的视觉认知。频带划分整个电磁频谱被划分为多个频带,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。每个频带都有其特有的性质和应用。频带应用无线电波:广播通讯微波:雷达、卫星通讯红外线:夜视仪、热成像紫外线:杀菌消毒、光化学过程电磁波的传播1发射电磁波从发射源产生,通过振荡电流产生,能量沿着电磁场向四周辐射传播。2传播电磁波能以光速在真空或介质中传播,不需要物质载体,能穿透各种物质。3接收电磁波到达接收端时,会与接收天线产生相互作用,产生感应电流供接收系统使用。辐射的基本量辐射通量辐射通量描述了从一个表面发出或通过一个表面的全部辐射功率。它是辐射量的基本参数。辐射强度辐射强度描述了某一方向上的辐射通量。它反映了辐射在空间的分布情况。辐射照度辐射照度描述了某一表面接受的辐射通量密度。它是评估辐射水平的重要参数。辐射亮度辐射亮度描述了某一发光表面单位面积的辐射强度。它反映了发光体的发光效率。辐射的能流密度1J/s·m2能流密度的量度单位15Watt/m2太阳辐射的典型能流密度100KWatt/m2热辐射的能流密度可达到的极限辐射能流密度是单位面积上单位时间内穿过该面的辐射能量。它是描述辐射强度的重要参数。辐射能流密度的量度单位为J/s·m2，也常用Watt/m2表示。在自然环境中,太阳辐射的能流密度通常为15Watt/m2左右,而高温物体的热辐射可达100,000Watt/m2的极限。立体角与流明立体角立体角是用来描述三维空间中的角度大小的量度单位。它表示从某一点出发的光线扫过的面积与该点到该面积之间的距离平方成正比。流明流明是光通量的单位,定义为每秒射出1个光度的单一光源所发出的光通量。它用于描述光源的发光功率,反映了人眼对光通量的感受。视觉感光器人类视觉系统是一种高度复杂的感光器,能将光信号转变为电信号,再经过神经系统的处理,产生视觉感受。视网膜上的杆体细胞和锥体细胞是视觉的主要感光单元,它们能感受从紫外到红外的电磁波辐射。视觉感光器的工作效率高达几十个百分点,远高于普通照相机。视觉系统还具有自动曝光、自动聚焦等功能,使得人类的视觉体验更加出色。色度图与色度坐标色度图是一个二维平面坐标系,用来表示光源的色彩属性。纵坐标表示亮度,横坐标表示色度。色度坐标系中可以定位任何颜色,是描述和测量颜色的重要工具。色度坐标可以帮助我们确定光源的性质和色温,并根据应用需求选择合适的光源。它在LED照明、显示屏等领域有广泛应用。色温与显色指数色温色温反映了光源发出的光在暖色和冷色之间的位置。单位为开尔文(K)，一般范围为2000K-6500K。显色指数显色指数反映了光源在显示物体颜色方面的能力。取值在0-100之间，100表示完美显色。光源选择根据不同场合需求选择合适的色温和显色指数是照明设计的重要任务。黑体辐射黑体辐射定义黑体是一种理想的辐射体,它能够完全吸收任何波长的入射辐射,并完全地发射该波长的辐射。黑体辐射是指这种理想辐射体所发出的辐射。普朗克辐射公式黑体辐射的特性由普朗克辐射公式描述,该公式给出了黑体在不同波长和温度下的辐射强度分布。黑体辐射光谱黑体辐射光谱随温度变化呈现出不同的特征,体现了能量在不同波长之间的分配。这一特性在许多领域有重要应用。色度图应用1灯光色彩设计色度图可用于设计和选择不同类型灯具的色温和色渲染指数，以满足特定照明环境的需求。2色彩管理色度图是色彩管理系统的基础,用于校准和匹配不同显示设备和打印机的色彩输出。3工艺控制