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光度/光通理等幾個(gè)光學(xué)術(shù)語(yǔ)的解釋以及換算關(guān)系

2010-08-24

幾個(gè)光學(xué)術(shù)語(yǔ)的解釋以及換算關(guān)系
1.發(fā)光強(qiáng)度(光度)的含義是什么?
答：發(fā)光強(qiáng)度（光度，I）定義為:點(diǎn)光源在某一方向上的發(fā)光強(qiáng)度，即是發(fā)光體在單位時(shí)間內(nèi)所射出的光量，也簡(jiǎn)稱(chēng)為光度，常用單位為燭光（cd，坎德拉），一個(gè)國(guó)際燭光的定義為以鯨魚(yú)油脂制成的蠟燭每小時(shí)燃燒120格冷（grain）所發(fā)出的光度，一格冷等于0.0648克

2.發(fā)光強(qiáng)度(光度)的單位是什么?
答：發(fā)光強(qiáng)度常用單位為燭光（cd，坎德拉），國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)燭光（lcd）的定義為理想黑體在鉑凝固點(diǎn)溫度（1769℃）時(shí)，垂直于黑體（其表面積為1m2）方向上的60萬(wàn)分之一的光度，所謂理想黑體是指物體的放射率等于1，物體所吸收的能量可以全部放射出去，使溫度一直保持均勻固定，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)燭光（candela）與舊標(biāo)準(zhǔn)燭光（candle）的互換關(guān)系為 1candela=0.981candle3.什么叫做光通量?光通量的單位是什么?
答：光通量（φ）的定義是：點(diǎn)光源或非點(diǎn)光源在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)出的能量,其中可產(chǎn)生視覺(jué)者（人能感覺(jué)出來(lái)的輻射通量）即稱(chēng)為光通量。光通量的單位為流明（簡(jiǎn)寫(xiě)lm），1流明（lumen或lm）定義為一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)燭光的光源在單位立體弧角內(nèi)所通過(guò)的光通量，由于整個(gè)球面面積為4πR2，所以一流明光通量等于一燭光所發(fā)出光通量的1/4π，或者說(shuō)球面有4π,因此按照流明的定義可知一個(gè)cd的點(diǎn)光源會(huì)輻射4π流明，即φ（流明）=4πI（燭光），假定△Ω為很小的立體弧角，在△Ω立體角內(nèi)光通量△φ，則有△φ=△ΩI

4.一英尺燭光的含義是什么?
答：一英尺燭光是指距離一燭光的光源（點(diǎn)光源或非點(diǎn)光源）一英尺遠(yuǎn)而與光線正交的面上的光照度，簡(jiǎn)寫(xiě)為1ftc（1 lm/ft2，流明/英尺2），即每平方英尺內(nèi)所接收的光通量為1流明時(shí)的照度，并且1ftc=10.76 lux

5.一米燭光的含義是什么?
答：一米燭光是指距離一燭光的光源（點(diǎn)光源或非點(diǎn)光源）一米遠(yuǎn)而與光線正交的面上的光照度，稱(chēng)為勒克斯（lux，也有寫(xiě)成lx），即每平方公尺內(nèi)所接收的光通量為1流明時(shí)的照度（流明/米2）

6. 1 lux的含義是什么？
答：每平方公尺內(nèi)所接收的光通量為1流明時(shí)的照度

7.照度的含義是什么?
答：照度（E）的定義為：被照物體單位受照面積上所接受的光通量，或者說(shuō)受光照射的物體在單位時(shí)間內(nèi)每單位面積上所接受的光度，單位以米燭光或英尺燭光（ftc）表示

8.照度與光度、距離之間有什么關(guān)系?
答：照度與光度、距離間的關(guān)系是：E(照度)=I(光度)/r2(距離平方)

9.被照體的照度大小與哪些因素有關(guān)?
答：被照體的照度與光源的發(fā)光強(qiáng)度及被照體和光源之間的距離有關(guān)，而與被照體的顏色、表面性質(zhì)及表面積大小無(wú)關(guān)

1881年，燭光的定義為：1磅鯨腦油制成之蠟燭，以120mg/h的速度水平燃燒的水平方向上的發(fā)光強(qiáng)度
后來(lái)又使用過(guò)以醋酸戊脂、白熾燈、戊烷燈等做過(guò)定義
1948年，以鉑凝固點(diǎn)的黑體輻射來(lái)定義
1967年，candela是在101325Pa下，處于鉑凝固溫度的黑體的1/600000m^2表面在垂直方向上的發(fā)光強(qiáng)度
1979年，candela是發(fā)出單色輻射的頻率為540*10^12Hz的單色輻射的光譜光視效能K=683lm/W

好象經(jīng)常大家把燭光和坎德拉等同起來(lái)，實(shí)際上兩者是有偏差的.

這些單位的換算好像都沒(méi)有太大的實(shí)際意義。人們普遍關(guān)心的是1lm=？cd   1cd=？W的換算關(guān)系，以下請(qǐng)大家參考：為cd、lm、w的一些換算系數(shù)
波長(zhǎng)(nm)    CIE 適應(yīng)光的光度有效系數(shù)    適應(yīng)光流明/瓦特的換算因子
380    0.0000                         0.05
390    0.0001                         0.13
400    0.0004                         0.27
410    0.0012                         0.82
420    0.0040                         2.73
430    0.0116                         7.91
440    0.0230                         15.7
450    0.0380                         25.9
460    0.0600                         40.9
470    0.0910                         62.1
480    0.1390                         94.8
490    0.2080                         142.0
500    0.3230                         220.0
510    0.5030                         343.0
520    0.7100                         484.0
530    0.8620                         588.0
540    0.9540                         650.0
550    0.9950                         679.0
555    1.0000                         683.0
560    0.9950                         679.0
570    0.9520                         649.0
580    0.8700                         593.0
590    0.7570                         516.0
600    0.6310                         430.0
610    0.5030                         343.0
620    0.3810                         260.0
630    0.2650                         181.0
640    0.1750                         119.0
650    0.1070                         73.0
660    0.0610                         41.4
670    0.0320                         21.8
680    0.0170                         11.6
690    0.0082                         5.59
700    0.0041                         2.78
710    0.0021                         1.43
720    0.0010                         0.716
730    0.0005                         0.355
740    0.0003                         0.170
750    0.0001                         0.082
760    0.0001                         0.041