光度学中几个重要概念.docx

1.阐述光度学中几个重要概念（光通量、发光强度、发光亮度与照度）的定义、意义及单位，并讨论光度学与辐射度学的异同。 答：光通量：Q定义：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。Q意义：用以衡量按照国际规定的标准人眼视觉特性评价的辐射通量的导出量的多少。Q单位：（流明）。 发光强度：Q定义：在给定方向上（该方向上的辐射强度为（1/683）（瓦特/球面度））的单位立体角发出的光通量。。意义：用以衡量光场中某点的光强指的是通过该点的平均能流密度的大小。Q单位：（坎德拉）。 发光亮度：Q定义：人眼从一个方向观察光源，在这个方向上的光强与人眼所见到”的光源面积之比，定义为该光源单位的亮度，即单位投影面积上的发光强度。。意义：用以衡量是指发光体（反光体）表面发光（反光）强弱的物理量。Q单位：（坎德拉立方米）。 照度：Q定义：单位面积上所接受可见光的光通量。Q意义：用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。Q单位：（勒克斯）。 光度学与辐射度学的异同：相同点：Q研究对象相同：都是光学辐射，且多数为非相干辐射。Q知识基础相近：都是应用光学的分支。 不同点：Q研究范围不同：辐射度学研究范围为整个电磁辐射谱区；光度学只处理人眼可感知的光，即可见光，波长范围为380?780nm纳米。Q角标不同：辐射度参量一般用下脚标e表示;光度学参量则用下脚标v表示。Q常用的度量不同:具体内容见下图。 表1常用辐射度量和光度量 辐 射度量 光 度ft 名称 符号 定义 单位 名称 符号 定义 单位 辐射功率 辐射通fit 饥,P 以辐射的形式发射、传播或接收的功率 瓦 光通量 根据辐射作用于人眼所产生的视觉效应来评价的辐射功 率 流明 辐射强度（点辐射源在给定 方向的） d。为包含d/o的立体角元 发光强度（点光源在给定方向的） It d。为包含卯▼的立体角元 坎德拉 辐射亮度 L. I_d/. 瓦 光亮度 Lr L= AS-cosO， dS为发光面元，0为面元法线与给定方向间的央角 坎德拉/米* （辐射源表面一点在给定方向的） dS-cosO9 dS为发出辐射的面元，0为dS法线与给定方向间的夹角 一 （光源表面一点在给定方向的） 辐射出射度 Mo dS为邸。离开处的面元 瓦/米 光出射度 Mr dS为d妇离开处的面元 流明/米 辐射照度 E. E.=d0./dS? dS为岫所照射 的面元 瓦/米 光照度 Er Ev=d0v/dS,dS为d,▼所照射的币：二 流明/米七 勒克斯 注：在不会引起混淆的情况下，各种符号的下标％”和“V“可以省去. 2.试解释为什么鸡、狗等白天生活的动物在黑夜中看不见物体，而猫头鹰、老鼠等黑夜生活的动物却能看到物体。 答：鸡狗的视觉细胞中杆状细胞较少，由于杆状细胞的特点是感光灵敏度高，在暗场所起主要作用，所以她们在黑夜中很难看见物体；而猫头鹰、老鼠的杆状细胞相对多而发达，故能在黑暗中看见物体。 3.通过查阅资料(课本中表1-3)，试计算波长分别为440nm，500nm，以及520nm的单色光在色度图上的坐标。 答：根据表中的数据知，440nm的单色光在色度图上的坐标为(0.3483,0.0230,1.7471)； 500nm的坐标为(0.0049,0.3230,0.2720)；520nm的坐标为(0.0633,0.7100，0.0782)。