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1、光学知识：光学单位及定义2008.12.18 摘录及整理1、光通量： 光通量等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。 其定义是：纯铂在熔化 温度(约 1770)时，其 1/60 平方米的表面面积于 1 球面度的立体角内所辐射的光量 。 由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。例如，当波长为 555× 10-7米的绿光与波长为 65×10-6 米的红光辐射功率相等时，前者的光通量为后者的 10 倍。光通量通常用 F 来表示，光通量的单位为：流明( lm)。 在理论上其功率可用瓦特来度量，但因视觉对此尚与光色有
2、关；所以度量单位采用依标准光源及正 常视力另定之“流明”来度量光通量。例如：一只 40W的日光灯的光通量约为 2100lm 。2、发光强度 ： 发光强度简称： 光强 ，用于表示光源发光强弱程度的物理量。 光强通常用 I v来表示，国际单位为：坎德拉( cd，又稱烛光)。 一支普通蜡烛的发光强度约为 1 坎德拉。 与通常测量辐射强度或测量能量强度的单位相比较，发光强度的定义考虑了人的视觉因素和光学特 点，是在人的视觉基础上建立起来的。光强的计算公式：I v = F / 式中：I v：光强，单位 cd ； F：光通量，单位 lm ； ：立体角；单位 sr 。国际单位制基本单位长度质量时间电流热力学
3、温度物质的量发光强度米(m)千克(kg)秒(s)安培 (A)开尔文 (K)摩尔 (mol)坎德拉 (cd)国际单位制光学单位物理量符号国际单位制缩写注释光能Qv流明 ·秒lm·s光通量F流明( = cd ·sr)lm发光强度Iv坎德拉( = lm/sr )cd一个 SI 基本单位光亮度Lv坎德拉 /平方米cd/m2单位有时被称作 nits施照度(光照度)Ev2lux ( = lm/m )lx用于表面入射光发光度Mv2lux ( = lm/m )lx用于从表面发出的光光效能(发光功效)流明 /瓦特lm/w光通量与辐射通量的比值，最大为 683.0023、光亮度：光亮
4、度简称：亮度， 表示发光面明亮程度，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的 发光面的面积之比 。亮度通常用 L v来表示，国际单位 是： 坎德拉 /平方米（ cd/m2）。 光照度的计算公式：Lv = Iv / S式中：Lv：光亮度，单位 cd/m2；I v：光强，单位 cd ； S：照射面积，单位 m2。对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度都是相等的，电视机的 荧光屏就近似于这个漫散射面，所以从各个方向上观看图像，都有相同的亮度感。部分光源的亮度值：日光灯： 5000 10000 cd/m2；满月月光： 2500 cd/m2；黑白电视机荧光屏： 120
5、 cd/m 2左右；彩色电 视机荧光屏： 80 cd/m2 左右；4、光照度： 光照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量。 光照度通常用 Ev来表示，国际单位 是：流明/平方米（ 1Lm/m 2），也叫做勒克斯 （Lux ）； 1Lux=1Lm/m 2。 光照度的计算公式：Ev = F / S式中：Ev：光照度，单位 Lux；F：光通量，单位 lm ； S：照射面积，单位 m2。为了对光照度的量有一个感性的认识，下面举一例进行计算：一只 100W 的白炽灯，其发出的总光通量约为 1200Lm ，若假定该光通量均匀地分布在一半球面上， 则距该光源 1m 和 5m 处的
6、光照度值可分别按下列步骤求得：半径为 1m 的半球面积为 2×12=6.28 m2，距光源 1m 处的光照度值为： 1200Lm/6.28 m 2=191Lux ； 半径为 5m 的半球面积为 :2 × 52=15m7 2，距光源 5m 处的光照度值为： 1200Lm/157 m 2=7.64Lux 。一般情况：夏日阳光下为 100000 Lux ；阴天室外为 10000 Lux ；室内日光灯为 100 Lux；距 60W 台灯 60cm 桌面为 300 Lux ；电视台演播室为 1000 Lux ；黄昏室内为 10 Lux ；夜间路灯为 0.1 Lux ；烛光（ 20cm 远处） 1015 Lux 。