文档介绍：关于辐射度与光度学基础知识
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牛顿——微粒说
根据光直线传播现象，对反射和折射做了解释
不能解释较为复杂的光现象：干涉、衍射和偏振
波动理论
惠更斯、杨氏和费涅耳等 1690年
解释光的干涉和衍射现象
法555nm的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683（Wsr-1）时，在该方向上的发光强度规定为1cd。单位：坎德拉（Candela）［cd］，它是国际单位制中七个基本单位之一。
光通量Φv
光强度为1cd的均匀点光源在1sr内发出的光通量。单位：流明［lm］。
光照度Ev
单位面积所接受入射光的量 ，单位：勒克斯 lx，相当于 1平方米面积上接受到1个流明的光通量。
光度量的基本物理量
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光度量和辐射度量的定义及表达式是一一对应的。辐射度量下标为e，例如Qe，Φe，Ie，Me，Ee，光度量下标为v，Qv，Φv，Iv，Lv，Mv，Ev。
光度量只在可见光区（３８０－７８０nm)才有意义。
辐射度量和光度量都是波长的函数。
光度量的基本物理量
结论
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晴天阳光直射地面照度约为100000lx
晴天背阴处照度约为10000lx
晴天室内北窗附近照度约为2000lx
晴天室内中央照度约为200lx
晴天室内角落照度约为20lx
阴天室外50—500lx
阴天室内5—50lx
月光（满月）2500lx
日光灯5000lx
电视机荧光屏100lx
阅读书刊时所需的照度50~60lx
在40W白炽灯下1m远处的照度约为30lx
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什么是黑体？
（1）在任何条件下，完全吸收任何波长的外来辐射而
无任何反射的物体
（2）吸收比为1的物体
（3）在任何温度下，对入射的任何波长的辐射全部吸
收的物体
黑体辐射（black-body radiation）
黑体辐射
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黑体：是指能吸收投入到其面上的所有热辐射能的物体，是一种科学假想的物体，现实生活中是不存在的。但却可以人工制造出近似的人工黑体。
黑体模型
黑体辐射
图1-3 黑体模型
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既然现实世界不存在这种理想的黑体，那么用什么来
刻画这种差异呢?
对任一波长，定义发射率为该波长的一个微小波长间
隔内，真实物体的辐射能量与同温下的黑体的辐射能量
之比。
显然发射率为介于0与1之间的正数，一般发射率依赖
于物质特性、 环境因素及观测条件。如果发射率与
波长无关，那么可把物体叫作灰体(grey body)， 否
则叫选择性辐射体。
黑体辐射
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（1）普朗克辐射定律
式中，λ— 波长，m ； T — 黑体温度，K ；
c1 — 第一辐射常数，×10-16 Wm2；
c2 — 第二辐射常数，×10-2 WK；
图1-4是根据上式描绘的黑体光谱辐射度与波长和温度的变化关系。
λm与T 的关系由Wien位移定律给出，
图1-4 普朗克定律图示
黑体辐射
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（2）斯忒藩—玻尔兹曼定律
式中，σ= ×10-12 w/(cm2K4)，是Stefan-Boltzmann常数。
黑体辐射函数
黑体在波长λ1和λ2区段内所发射的辐射度，如图1-5所示。
图1-5 特定波长区段内的黑体辐射
黑体辐射
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（3）维恩位移定律
峰值光谱辐射出度Me,s, λm所对应的波长λm与绝对温度T的关系。
黑体辐射
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例：太阳可以看成黑体，地球上测出其峰值波长
为 m=5100Å，则其表面温度和辐出度为多少？
黑体辐射
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1、温度范围广：- 80 ～ 1600℃，
； 2、实用性强：主要用于校准、检
定辐射温度计、红外测温、红外热
像仪和辐射温度传感器、探测器等； 3、可溯源性：外部配备标准铂电阻（或热电偶）及独立的显示表做为标准器显示黑体腔内实际温度值，这样只需将标准铂电阻（或热电偶）送上级计量部门检定，这将最大限度的减少了溯源传递过程中所造成的不确定度，不需将整台仪器送检，方便工作； 4、体积小巧，便于携带。
黑体炉优点：
黑体辐射
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主要技术指标：
1）黑体腔口发射率
2）辐射温度准确性
3）腔体内壁面温度均匀性
黑体辐射
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