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1、第一章光輻射與光源1.1輻射度的基本物理量1.輻射能Qe：一種以電磁波的形式發(fā)射，傳播或接收的能量。單位為J（焦耳）。2輻射通量Φe：又稱為輻射功率Pe，是輻射能的時間變化率，單位為W（瓦），是單位時間內發(fā)射，傳播或接收的輻射能，Φe=dQe/dt(J/S焦耳每秒)3輻射強度Ie：點輻射源在給定方向上單位立體角內的輻射能量單位為W/sr（瓦每球面度）Ie=dΦe/dΩ.4輻射照度Ee：投射在單位面積上的輻射能量，Ee=dΦe/dA單位為（W/㎡瓦每平方米）。dA是投射輻射通量dΦe的面積元。5輻射出射度Me：擴展輻射源單位面積所輻射的通量，即Me=dΦ/dS。dΦ是擴展源表面dS在各方
2、向上（通常為半空間360度立體角）所發(fā)出的總的輻射通量，單位為瓦每平方米（W/㎡）。6，輻射亮度Le：擴展源表面一點處的面元在給定方向上單位立體角，單位投影面積內發(fā)出的輻射通量，單位為W/sr*㎡(瓦每球面度平方米)。7光譜輻射量：也叫光譜的輻射量的光譜密度。是輻射量隨波長的輻射率。光輻射量通量：Φe（λ）：輻射源發(fā)出的光在波長為λ處的單位波長間隔內的輻射通量。Φe（λ）=dΦe/dλ單位為W/um或W/nm。1.2明視覺光譜光視效率V（λ）：視覺主要由人眼視網膜上分布的錐體細胞的刺激所引起的。（亮度大于3cd/m2，最大值在555nm處）暗視覺光譜光視效率：視覺主要由人眼視網膜上分布
3、的桿狀細胞刺激所引起的。（亮度小于0.001cd/m2，最大值在507nm處）1.3輻射度量和光度量的對照表輻射度量符號單位光度量符號單位輻射能QeJ光量QvLm/s輻射通量或輻射功率ΦeW光通量Φvlm輻射照度EeW/㎡光照度EvLx=lm/㎡輻射出度MeW/㎡光出射度MvLm/㎡輻射強度IeW/sr發(fā)光強度IvCd=lm/sr輻射亮度LeW/sr*㎡光亮度光譜光視效率LvV(λ)Cd/㎡按照人眼的視覺特性V(λ)來評價的輻射通量Φe即為光通量Φv：Φv=KmΦe(λ)V(λ)dλ式中Km為名視覺的最大光譜光譜光視效率函數(shù)，也成為光功當量。國際實用溫標理論計算值Km為680lm/W。
4、光度量中最基本的單位是發(fā)光強度單位——坎德拉，記作cd，它是國際單位制中七個基本單位之一（其他幾個為：米，千克，秒，安（培），開（爾文），摩（爾））。光通量的單位是流明（lm）,它是發(fā)光強度為1lm的均勻電光源在單位立體角內發(fā)出的光通量。光照度的單位是勒克斯（lx），它相當于1lm的光通量均勻的照在1m2的面積上所產生的光照度。1.4熱輻射的基本物理量（5頁）1輻射本領：輻射體表面在單位波長間隔單位面積內所輻射的通量2吸收率α（λ，T）:在波長λ到λ+dλ間隔內被物體吸收的通量與λ射通量之比，它與物體的溫度和波長有關，3絕對黑體：任何物體，只要溫度在絕對零度以上，就向外界發(fā)出輻射，這稱
5、為溫度輻射。黑體是一種完全的溫度輻射體，定義為吸收率α（λ，T）=1的物體為絕對黑體，其輻射本領為：4物體的發(fā)射率ε（λ，T）1.5熱輻射基本上可分為兩類：黑體輻射和線狀，帶狀輻射源。主要基本定律：基爾霍夫定律，蘭伯特定律，距離平方反比定律，亮度守恒定律和1.6普朗克定律1.7.維恩位移定律每一種溫度的Meb(λ,T)~λ曲線都有一個峰值，隨著溫度的升高此峰值向短波方向移動1.8.斯忒藩玻耳茲曼定律1.9光源的光譜功率分布通常可分為四種情況：1，線性光譜，有若干條明顯分隔的細線組成，如低壓汞燈。2，帶狀光譜，由一些分開的譜帶組成，每一條譜帶中又包含許多細譜線，如高壓汞燈，高壓鈉燈就屬于
6、這種分布。3，連續(xù)光譜，所有熱輻射光源的光譜都是連續(xù)的。4混合光譜，由連續(xù)光譜與線，帶譜混合而成，一般的熒光燈光譜就屬于這種分布，。10.光源的色溫（18頁）黑體的溫度決定了它的發(fā)光輻射特性。對非黑體輻射，它的某些特性可用黑體輻射特性來近似表示。對于一般光源，經常采用分布溫度、色溫或相關色溫表示。分布溫度：輻射源在某一波長范圍內輻射的相對光譜功率分布，與黑體在某一溫度下輻射的相對功率分布一致，那么該黑體的溫度就成為該輻射源的分布溫度。這種輻射體的光譜輻射亮度可表示為：色溫：輻射源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光的顏色相同，則黑體的這一溫度稱為該輻射源的色溫。由于一種顏色可以由多種光
7、譜分布產生，所以色溫相同的光源，他們的相對光譜功率分布不一定相同。相關溫度：在均勻色度圖中，如果色源的色坐標點與某一溫度下的黑體輻射的色坐標點最接近，則該黑體的溫度稱為該光源的相關溫度。1.11光源的顏色：光源的顏色包含了兩方面的含義即色表和顯色性。色表：用眼睛直接觀察光源時所看到的顏色。例如高壓鈉燈的色表成黃色，熒光燈的色表程白色。顯色性：當用這種光源照射物體時，物體呈現(xiàn)的顏色（也就是物體反射光的在人眼中產生的顏色感覺）與該物體在完全輻射體照
