文档介绍：?主要内容: 光的基本性质 辐射度的基本物理量 光度量的基本物理量 黑体辐射第第1 1章章辐射度与光度学基础知识辐射度与光度学基础知识?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?麦克斯韦电磁理论:光是一种电磁波 光的基本性质光的基本性质?光量子说? 1900 年普朗克在研究黑体辐射时,提出辐射的量子论。? 1905 年,爱因斯坦在解释光电发射现象时提出光量子的概念。?光子的能量与光的频率成正比?光具有波粒二象性 光的基本性质光的基本性质?辐射能 Q e?一种以电磁波形式发射、传播或接收的能量。单位: 焦耳[J] ?辐射通量Φ e?单位时间内通过一定面积发射、传播或接收的能量, 又称辐射功率 P e,是辐射能的时间变化率。单位:瓦[W] ?辐射强度I e?点辐射源在给定方向上通过单位立体角内的辐射通量。单位:瓦每球面度[ W/ Sr ] 辐射度的基本物理量 辐射度的基本物理量 S d Ω d Φe 若点辐射源是各向同性的,即其辐射强度在所有方向上都相同,则该辐射源在有限立体角内发射的辐射通量为Φ e=I e×Ω; 在空间所有方向上发射的辐射通量为Φe=I e×4π图 1-1 点辐射源的辐射强度?辐射出射度M e?扩展辐射源单位面积所辐射的通量(也称辐射本领)。单位:[ W/m 2] ?辐射照度 E e?投射在单位面积上的辐射通量。单位:[W/m 2] 辐射度的基本物理量注意:辐射出射度和辐射照度的表达式和单位完全相同, 其区别在于前者描述面辐射源向外发射的辐射特性,而后者描述辐射接收面所接收的辐射特性。 辐射度的基本物理量?辐射亮度L e?辐射表面定向发射的辐射强度。单位:[ W/m 2. Sr] ?光谱辐射通量Φ e(λ) ?辐射通量的光谱密度,即单位波长间隔内的辐射通量。单位: [W/ μm] Φe(λ)0λλ+d λΦ e(λ)=d Φ e / d λ图 1-2 光谱辐射通量与波长关系基本辐射度量的名称、符号和定义方程?发光强度 I v?发出波长为 555nm 的单色辐射,在给定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Φ v?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 E v?单位面积所接受的入射光的量,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?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(380-780 nm )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