发布时间 : 星期三 文章光度学基本单位浅说更新完毕开始阅读
光度学基本单位浅说
光度学与光相关的常用量有4个：发光强度、光通量、照度、亮度。
1平面角和立体角
平面角的单位叫弧度，1弧度是半径为1米的圆上，1米长的圆弧对圆心所张的角。
α=L/r
立体角的单位叫球面度（sr），1球面度是半径为1米的球面上，1平方米的球面对球心所张的立体角。
Ω=S/r
2
A A α o r (a)
2光视效能
A＇ s Ω L B o r (b)
定义：单位功率上的光通量。符号η，单位名称：lm/w。
通量是人为量，是根据人眼对光的响应而来的。人眼对不同颜色的光的感觉是不同的，此感觉决定了光通量与光功率的换算关系。对于人眼最敏感的555nm的黄绿光。1977年国际计量委员会统一采用频率为540×1012Hz的单色辐射（相当于λ=555nm）的最大光谱光视效能η=683lm/W。其它光视效能与其比值K（λ）
比值 0.000039 波长（nm） 515 比值 0.608200 波长（nm） 650 比值 0.107000 1
0.000064 0.000120 0.000217 0.000396 0.000640 0.001210 0.002180 0.004000 0.007300 0.011600 0.016840 0.023000 0.029800 0.038000 0.048000 0.060000 0.073900 0.090980 0.112600 0.139020 0.169300 0.208020 0.258600 0.323000 0.407300 0.503000 520 525 530 535 540 545 550 555 560 565 570 575 580 585 590 595 600 605 610 615 620 625 630 635 640 645 0.710000 0.793200 0.862000 0.914850 0.954000 0.980300 0.994950 1.000000 0.995000 0.978600 0.952000 0.915400 0.870000 0.816300 0.757000 0.694900 0.631000 0.566800 0.503000 0.441200 0.381000 0.321000 0.265000 0.217000 0.175000 0.138200 655 660 665 670 675 680 685 690 695 700 705 710 715 720 725 730 735 740 745 750 755 760 765 770 775 780 0.081600 0.061000 0.044580 0.032000 0.023200 0.017000 0.011920 0.008210 0.005723 0.004102 0.002929 0.002091 0.001484 0.001047 0.000740 0.000520 0.000361 0.000249 0.000172 0.000120 0.000085 0.000060 0.000042 0.000030 0.000021 0.000015 3光度学基本量
3.1 光通量φ（Flux），单位流明(lm)
定义：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。
φ=P. η
该量是对光源而言，是描述光源发光总量的大小的，与光功率等价。
3.2 光强度Ｉ（Intensity），单位坎德拉（cd）
定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量。
2
Ι = dΦ/dΩ 1cd＝1lm/1sr
发光强度是针对点光源而言的，或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。这个量是表明发光体在空间发射的会聚的能力。是对光功率与会聚能力的一个共同的描述。
光通量相当于压力，而发光强度相当于压强。要想被照射点看起来更亮，我们不仅要提高光通量，而且要增大会聚的手段，实际上就是减少能够被光照射到的面积，这样才能得到更大的强度。
3.3 光照度（E，Illuminance），单位勒克斯（lx）
定义：1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度。
E = dΦ/dS 1lx=1lm/m
光照度是对被照地点而言的，但又与被照射物体无关。1流明的光，均匀射到1m的物体上，照度就是1 lx。照度的测量，用照度表，或者叫勒克斯表、lux表。 3.3.1 照度的平方反比定律：
E=I/L
垂直于光线传播方向的照度与光源在该方向的光强成正比，与光源到表面的距离的平方成反比。
3.3.2 照度的余弦定律：
E=I. cosθ/L
3.3.3 照度的余弦立方定律
E=I.cosθ/h
式中：I—点光源射向该点的光强 h—光源离该平面的高度；θ—平面法线与入射光线的夹角；L— OA长度。
3
22
2
2
2
光源 h L θD A E
3
3.4 亮度L（Luminance），单位尼特（nt）
定义：单位光源面积在法线方向上，单位立体角内所发出的光流
亮度是针对光源而言，而且不是对点光源，是对面光源而言的。无论是主动发光的还是被动（反射）发光的。
L= dΦ/(dS.dΩ.cosθ)
例 直径3米的圆桌中心上方2米处吊一平均发光强度为200坎德拉的灯泡，求园桌中心与边缘的光照度。
解：由于灯丝发光体远小于距离2米，可当作点源处理 对圆桌中心 :I=200cd r=2m I200E???50 e22r2对园桌边缘：r?22?1.52 cos??E?22?1.522
Icos??25.6 r2 4