光电测试技术 第2版 教学课件 作者 浦昭邦 赵辉 主编 第2章 光度学基础与光源.pptVIP

第2章 光度学基础与光源 三、光电测试系统常用光源 * * 光谱 --- 光波频段的电磁波谱 紫外 → 可见光 → 红外 可见光谱 X射线（X光）：10~100nm 一、 物理光学基础 波动性 粒子性 --- 干涉、衍射、偏振 --- 光电效应（物质相互作用） 光由光子组成，每个光子能量： --- 仅与光的频率有关 2. 光的波粒二象性： 电磁波方式传播的粒子 1) 光量（光谱光能Qv） --- 光的能量（与辐射能Qe相对应） 单位：流明?秒（lm?s） --- 光通量对时间的积分 焦耳（J） 二、 光度的基本物理量 2) 光通量（?v） --- 光功率（与辐射通量?e对应） 单位流明（lm） 瓦（W） 光通量与辐射通量之间的关系 视见函数 Km--- 光功当量（人眼在明视条件下，波长555nm时，光辐射 产生的光感觉效能）=680lm/W（理论计算值） 光通量与发光强度之间的关系 ---发光强度为Iv的光源在一定立体角内的辐射通量。 所有方向上的发光强度相同时， 立体角?内的光通量 ---所有方向的光通量 --- 点辐射源在给定方向的单位立体角内辐射的光通量 3）光强度（Iv） 1坎德拉相当于均匀点光源在单位立体角内发出1流明的光通量。 单位： 坎德拉（lm·sr-1 = candla = cd） 4）光亮度（Lv） --- 光强度dIv与面元dS在垂直于发光强度方向平面上的投影面积之比 光源上某点处的面元 dS在给定方向的光强度 单位：cd·m-2 或者 lm/sr·m2 5）出射度（Mv） --- 单位面积光源所辐射的光通量 单位：lm·m-2 6）照度（Ev） --- 投射到单位面积上的光通量 单位：勒克斯（lx=lm·m-2） --- 接受光的面元上单位面积被辐射的光通量 7）曝光量（Hv） --- 照度对时间的积分 --- 单位：lx?s 在给定的波长范围内，某光源发出的光通量?v与 产生该光通量所需的功率P之比 1）发光效率 1、光源的基本参数 ?1~?2为该光电测量系统的光谱范围 应用：采用发光效率高的光源以节省能源 2）光谱功率分布 光源输出的功率与光谱（光的波长?）有关 典型分布 线状光谱 低压汞灯 带状光谱 高压汞灯 连续光谱 白炽灯、卤素灯 复合光谱 荧光灯 光源发光各向异性 --- 发光强度在各个方向不同 3） 空间光强分布特性 发光强度曲线（配光曲线）--- 在光源辐射光的空间某一截面上， 将发光强度相同的点连线 选择发光强度高的方向作为照明方向 --- 提高光的利用率 利用反光罩（焦点位于光源的发光中心） --- 充分利用其他方向的光 *