§1.21光度学和辐射度学基础 光学辐射是指波长为1纳米到1毫米范围的电磁辐射它 包括真空紫外辐射、紫外辐射、可见辐射和红外辐射等 部分。辐射度学就是对光学辐射进行定量评价的一门实 验科学。可见辐射作用于人眼所引起的“光”感觉,是第 种生理效应,它与辐射的组成、强弱及人的视觉器官 的生理特性和人的心理活动都有关系;光度学就是根据章 人类视觉器官的生理特性和某些约定的规范来评价辐射 所产生的视觉效应。 回 辐射度学起源于物理学上对物体热辐射特性的研究。 光电信 随着光学辐射在工业、农业、军事和科学研究等方面的息 应用日益广泛,辐射测量的重要性也与日俱增。使光度技 回 技术从以目视法占统治的状态,逐渐过渡到使用各种光术 了 电和热电接收器的物理方法,大大改善了测量精度和提物 高了工作效率。另一方面,在辐射度技术中,也借用了理 与录 光度学的表达方法来描述辐射源和辐照场的各种辐射度基 特性,而建立起与光度学相似的理论体系。这两门学科础 之间建立了紧密的联系
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 1 光 学 基 础 §1.2.1 光度学和辐射度学基础 回目录 光学辐射是指波长为1纳米到1毫米范围的电磁辐射,它 包括真空紫外辐射、紫外辐射、可见辐射和红外辐射等 部分。辐射度学就是对光学辐射进行定量评价的一门实 验科学。可见辐射作用于人眼所引起的“光”感觉，是 一种生理效应，它与辐射的组成、强弱及人的视觉器官 的生理特性和人的心理活动都有关系；光度学就是根据 人类视觉器官的生理特性和某些约定的规范来评价辐射 所产生的视觉效应。 辐射度学起源于物理学上对物体热辐射特性的研究。 随着光学辐射在工业、农业、军事和科学研究等方面的 应用日益广泛，辐射测量的重要性也与日俱增。使光度 技术从以目视法占统治的状态，逐渐过渡到使用各种光 电和热电接收器的物理方法，大大改善了测量精度和提 高了工作效率。另一方面，在辐射度技术中，也借用了 光度学的表达方法来描述辐射源和辐照场的各种辐射度 特性，而建立起与光度学相似的理论体系。这两门学科 之间建立了紧密的联系
§1.21光度学和辐射度学基础 基本概念 在光度学和辐射度学中,测量对象都是光学辐射,仅仅是所 依据的评价标准不同。常用的光度量和辐射度量如表 光 名称符弩 定义 位‖名称符号·定义 位 辐射功率ψP以辐射的形式发 光通量4根据辐射作用于人流明 辍射通量 射、传播接收的 所产生的视觉效 功率 应来评价的辐射功 回 摄射强度ld4d 瓦/球面度发光義度T=4n/dQ 水德拉 (点辐射 d为包含4的 点光源 d为包含4的 源在给定 立体角元 在给定方 立体角元 方向的 向的 额封亮度L4→d5a,(面度米‖光舞4 光亮度 扩德拉米 〔辐射 dI.cosg 回 表画点 dS为发出辐射的 面一点在 dS为发光面元0 在给定方 面元,为dS法线 给定方向 为面元法与给定 向的) 与给定方向间的夹 方向闻的夹角 了 第一章光电信息技术物理基础 辐射出射M。Ma=4ds, 瓦/米 光出射度MMv=44/ls, 流明/米 与录 度 dS为离开处的 dS为v离开处 的面元 辐射照度BB=4/dS 瓦/屎米 光照度Ey·E“4/4S, 流明米 dS为“所照射 dS为d4所照射的勘克斯 的配元 注:在不会引起混滑的情况下各种符号的下标。和“可以省去。 2
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 2 光 学 基 础 §1.2.1 光度学和辐射度学基础 回目录 一、基本概念 在光度学和辐射度学中，测量对象都是光学辐射，仅仅是所 依据的评价标准不同。常用的光度量和辐射度量如表
§1.21光度学和辐射度学基础 对于具有连续光谱的辐射,某种辐射度量X(如辐射强 度、辐射亮度等)的光谱密集度定义为:在包含给定波 长λ的无限小波长间隔内,相应的辐射度量与该波长间隔 之商,x=dx/d。辐射度量的光谱密集度与波长的函第 数关系叫做该辐射度量的光谱分布。对于光度量也可给章 出类似的定义。光度量和辐射度量之间的关系可以表示光 为 Xv=Km∫XeAV(d Xv= Km JXeav'(ndλ 电信息技 式中X和X分别为与X相对应的明视觉光度量和暗视觉术 光度量,Km=683流明/瓦,Km170流明/瓦,分别物 为明视觉和暗视觉的最大光谱光视效能 与录 理基础
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 3 光 学 基 础 §1.2.1 光度学和辐射度学基础 回目录 对于具有连续光谱的辐射，某种辐射度量Χe（如辐射强 度、辐射亮度等）的光谱密集度定义为：在包含给定波 长λ的无限小波长间隔内，相应的辐射度量与该波长间隔 之商，Χe,λ= dΧe /dλ。辐射度量的光谱密集度与波长的函 数关系叫做该辐射度量的光谱分布。对于光度量也可给 出类似的定义。光度量和辐射度量之间的关系可以表示 为： ΧV = K m ∫Χe,λV(λ)dλ Χ’ V = K’ m ∫Χe,λV’(λ)dλ 式中ΧV和Χ’ V分别为与Χe,相对应的明视觉光度量和暗视觉 光度量，K m ＝683流明／瓦，K’ m≈1700流明／瓦，分别 为明视觉和暗视觉的最大光谱光视效能
§1.21光度学和辐射度学基础 、基本原理 光度学和辐射度学的研究对象主要是非相干光学辐射, 并且认为辐射的传播服从几何光学定律。 1、距离平方反比法则和照度的余弦法则: 点辐射(光源在处于某方向的面元上建立的照度与点源第 朝该方向的辐射(发光)强度成正比,与点源和面元之章 间距离d的平方成反比,与面元法线和入射光线夹角的余 弦成正比(见图121-2), 回 E= cose/d 点射〔光 回 了 光电信息技术物理基础 与录 图121-2距离平方反比法则和照度的余弦法则 4
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 4 光 学 基 础 §1.2.1 光度学和辐射度学基础 回目录 二、基本原理 光度学和辐射度学的研究对象主要是非相干光学辐射， 并且认为辐射的传播服从几何光学定律。 1、距离平方反比法则和照度的余弦法则： 点辐射(光)源在处于某方向的面元上建立的照度与点源 朝该方向的辐射（发光）强度I成正比，与点源和面元之 间距离d的平方成反比，与面元法线和入射光线夹角的余 弦成正比（见图1.2.1-2）， E = cosθ/d2 。 图1.2.1-2 距离平方反比法则和照度的余弦法则
§1.21光度学和辐射度学基础 2、叠加原理: 若干辐射(光)源在一面元上建立的照度等于第 浮各辐射(光)源单独建立的照度之和。 3、均匀漫射面及其特性: 回 均匀漫射面(包括漫反射、漫透射及自身发光 产的漫射面)在任何方向都具有相等的度,因而 在与面的法线成角的方向上的辐射强度或发光 回 强度l6= lo cos0,b为漫射面在法线方向的辐射强 了 度或发光强度。 章光电信息技术物理基础 与录
上一页 下一页 回首页 回末页 结束 第一章 第 一 章 光 电 信 息 技 术 物 理 基 础 5 光 学 基 础 §1.2.1 光度学和辐射度学基础 回目录 2、叠加原理： 若干辐射（光）源在一面元上建立的照度等于 各辐射（光）源单独建立的照度之和。 3、均匀漫射面及其特性： 均匀漫射面（包括漫反射、漫透射及自身发光 的漫射面）在任何方向都具有相等的亮度，因而 在与面的法线成θ角的方向上的辐射强度或发光 强度Iθ = I0 cosθ，I0为漫射面在法线方向的辐射强 度或发光强度