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光度学基础与光源.ppt

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文档介绍

文档介绍:光度学基础与光源
光谱 --- 光波频段的电磁波谱
紫外 → 可见光 → 红外
可见光谱
X射线〔X光〕:10~100nm
波动性
粒子性
--- 干预、衍射、偏振
--- 光电效应〔物质相互作用〕
光由光子组成,每个光子能量:
h---普朗克常数〔=10-34 J·s 〕;  --- 光的振动频率〔s-1〕
c --- 光速〔真空中,=3 108 m·s-1〕;--- 光波波长〔真空中,m〕
--- 仅与光的频率有关
2. 光的波粒二象性:
电磁波方式传播的粒子
next
二、 光度的根本物理量
光度学量---电磁辐射能引起人眼刺激大小的度量
类似于辐射度量〔电磁辐射〕
1. 光谱光视效率 ---- 人眼对光的视觉效率
--- 可见光波段
物体
晶状体 —镜头;视网膜 — 像敏面;
远物体 — 晶状体扁平 — 屈光能力小 — 距离大〔最大17mm)
近物体 — 晶状体厚 — 屈光能力大 — 距离小〔最小14mm)
视网膜 ---- 感官细胞
杆状细胞 --- 光灵敏度高,感受微弱光刺激;
锥状细胞 --- 光灵敏度低,能很好区别颜色和区分细节
视觉神经 ---- 不同波长光的感光灵敏度不一样
〔绿光 --- 最灵敏; 红、蓝 --- 灵敏度最低〕
光谱光视效率〔视见函数〕
--- 人眼对各种波长光的相对灵敏度
国际照明委员会〔CIE〕
10-3cd/m2
明视觉
暗视觉
明视情况:
敏感波长:380~780nm
峰值波长---555nm;
暗视情况:
敏感波长:330~730nm
峰值波长--- 507nm;
return
1) 光量〔光谱光能Qv〕
--- 光的能量〔与辐射能Qe相对应〕
单位:流明秒〔lms〕
--- 光通量对时间的积分
焦耳〔J〕
2. 光度根本物理量
return
2) 光通量〔v〕
--- 光功率〔与辐射通量e对应〕
单位流明〔lm〕
瓦〔W〕
光通量与辐射通量之间的关系
视见函数
Km--- 光功当量〔人眼在明视条件下,波长555nm时,光辐射
产生的光感觉效能〕=680lm/W〔理论计算值〕
光通量与发光强度之间的关系
---发光强度为Iv的光源在一定立体角内的辐射通量。
所有方向上的发光强度一样时,
立体角内的光通量
---所有方向的光通量
--- 点辐射源在给定方向的单位立体角内辐射的光通量
3〕光强度〔Iv〕
1坎德拉相当于均匀点光源在单位立体角内发出1流明的光通量。
单位: 坎德拉〔lm·sr-1 = candla = cd〕
----光度量中最根本的单位,国际单位制中七个根本单位之一
4〕光亮度〔Lv〕
--- 光强度dIv与面元dS在垂直于发光强度方向平面上的投影面积之比
光源上某点处的面元
dS在给定方向的光强度
单位:cd·m-2 或者 lm/sr·m2