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《光輻射與測量復(fù)習(xí)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、復(fù)習(xí)題型一、填空(共25小題25空,每空1分)二、名詞解釋(共4小題,每小題5分)三、簡答題(共4小題,每小題5分)四、問答題(共2小題,7+8分)五、推導(dǎo)(共1小題,每小題10分)六、計算(共1小題,每小題10分)3、光輻射學(xué)所研究的光譜輻射譜域紫外區(qū):1、真空紫外:1-280nm(殺菌區(qū))2、遠紫外:280-315nm(保健區(qū))3、近紫外:315-380nm(光化學(xué)反應(yīng)區(qū))曬黑可見光區(qū):380-780nm紅外光區(qū):1、近紅外:780---3×103nm2、中紅外:3×103---3×104nm3、遠紅外:3×104----106nm4、光輻射測量所研
2、究的范疇輻射度學(xué):研究有關(guān)X射線、紫外輻射、可見光、紅外輻射及其他電磁輻射能量的計量學(xué)科。光度學(xué):將可見光的能量與人眼對它的接收特性結(jié)合起來進行研究的計量科。色度學(xué):研究顏色視覺機理、顏色測量的科學(xué)。三、輻射強度:Ie1、立體角:(Ω)立體角Ω是描述輻射能向空間發(fā)射、傳播或被某一表面接收時的發(fā)散或會聚的角度。①定義:以錐體的基點為球心做一球表面,錐體在球表面上所截取部分的表面積dS和球半徑r平方之比②定義式:Ω=S/r2③單位:球面度(Sr)④①、定義:在給定方向上的立體角元內(nèi),離開點輻射源(或輻射面元)的輻射通量除以該立體角。2、輻射強度:②、定義式:
3、均勻輻射:③、單位:瓦/球面度(W/Sr)④、均勻點輻射源(各向同性)Ie不隨方向變而變,故整個球面的輻射通量為:1、定義:輻射體單位元表面所輻射的通量2、定義式:均勻輻射:3、單位:w/m2四、輻射出射度:Me1.定義:被輻射的單位元表面里入射或獲得的輻射通量的多少2.定義式:均勻輻射:3.單位:w/m2五、輻射照度:Ee輻射出射度與輻射照度的區(qū)別:輻射出射度與輻射照度的表達式和單位完全相同.區(qū)別在于:Me描寫面輻射源向外發(fā)射的輻射特性(a)Ee描寫輻射接受面所接受的輻射特性(b)光譜光視函數(shù)曲線:1.光譜光視效率V(λ):設(shè)引起相同視覺的波長和波長為
4、555nm的輻射通量分別為Φλ和Φ555則視覺函數(shù)為:V(λ)=Φ555/Φλ是個無量綱的物理量2.物理意義:V(λ)反映人眼對各種不同波長光的視覺靈敏度。將555nm所對應(yīng)的黃綠光波長的光譜光視效率值定為1,為最大值;紅光和紫光的光譜光視效率值最小;紅外和紫外光的光譜光視效率值為0。1.光強定義:光源在指定方向上通過單位立體角內(nèi)的光通量的多少2.光強公式:Iv=dΦv/dΩ發(fā)光均勻分布:Iv=Φv/Ω3.單位:cd(坎德拉)IwIv=dΦv/dΩ光強:Iv光亮度Lv1.定義:面光源在給定方向上,單位正投影面積的發(fā)光強度2.公式:光通量分布均勻:3.單位
5、:cd/m2(坎德拉/平方米)§1-6光源的顏色與色溫光源的顏色:(色表和顯色性)1.光源的色表:光源發(fā)光時,人眼直接看光源時光源所呈現(xiàn)的顏色2.光源的顯色性:某光源與標(biāo)準(zhǔn)光源分別照射同一物體時,人眼所產(chǎn)生的顏色類別用顯色指數(shù)來定量描述。色溫與相關(guān)色溫:1.色溫:Tc待測輻射源在溫度T時所呈現(xiàn)的顏色與某一溫度Tc時的黑體顏色相同(色品相同)則稱Tc為該輻射體光源的色溫度,簡稱色溫。Tc(單位:K)距離平方反比定律1.在r⊥dA方向上的光強為:面積為dA的照度E為:而故垂直于光線傳播方向的被照元表面的照度與光強成正比,而與光源到被照元表面的距離平方成反比即
6、為距離平方反比定律(圖如下)光電池的漂移現(xiàn)象:1.漂移現(xiàn)象:光電池在長期遮蓋以后暴露在光線照射下,當(dāng)受照面的照度不變時,在最初一段時間里光電池電流是逐漸變化的,有時上升有時下降;當(dāng)照射一段時間后趨于穩(wěn)定,這種現(xiàn)象稱為光電池的漂移現(xiàn)象(光電池結(jié)構(gòu)如圖)2.漂移現(xiàn)象的影響因素:①受光面的照度:照度↑→漂移↑;照度↓→漂移↓②不同顏色的光入射到光電池上時,漂移現(xiàn)象也不同③漂移現(xiàn)象隨光電池所處的溫度的改變而改變光電法測光強的方法與步驟:1.示意圖如下:2.測量原理:Ls照射硒(Se)光電池時有電流表的讀數(shù)為,Lx照射硒(Se)光電池時有電流表的讀數(shù)為,若則有即→
7、3.測量步驟:①按1中的示意圖裝好器材②讓Ls照射硒(Se)光電池,記下光電流讀數(shù)A,此時的照度為:③將光電池旋轉(zhuǎn),讓Lx照射硒(Se)光電池調(diào)節(jié),使光電流的大小值為A,此時的照度為:④利用公式計算出待測燈光強舉例:一圓盤型朗伯光源dA,半徑為r,求在圓盤中心軸線上c處的光照度?如下圖所示解:圓盤距離圓心x處的照度dE為:由圖有:故整個圓盤在c點處產(chǎn)生的照度E為:而—法線方向的光強§3-1理想積分球原理及光通量標(biāo)準(zhǔn)燈理想積分球的條件:①積分球的內(nèi)表面為一完整的幾何球面,半徑處處相等②球內(nèi)壁是中性均勻漫射面,對各種波長的入射光線具有相同的漫反射比③球內(nèi)沒有
8、任何物體,光源也看作只發(fā)光而沒有實物的抽象光源2.積分球原理:設(shè)光源S直接在球內(nèi)