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浅谈辐射度学的几个概念及应用 张帆1，代彩红2，黄勃1，是志峰’，欧阳慧采2 (1．江苏省计量科学研究院，南京210007； 00013) 2中国计量科学研究院，北京1 摘要：奉史列出辐射度学中常用的几个概惫如辐射通量．辐射强度，辐射照度，辐射出 射廑，辐射亮度，分析其区别和联系，井举例说明各自的使用意义． 关键词：辐射波段辐射照度计校准 l引言 辐射度学是一门研究电磁辐射能测量的科学，本文主要限于闱述电磁辐射光学谱段内。 辐射度学中常用量有5个：辐射通量、辐射强度、辐射照度、辐射出射度、辐射亮度。这5 个量相互关联，但确时是不同的。经常发现某些使用辐射度测量仪的人员对这些基本概念 比较模糊，弗会抛淆。本文中通过举例，周时给出5个量之间的关系和转换算法．使其更容 易理解。 2辐射度学的几个概念 (1)辐射通量(o) 定义为以辐射的形式发射、传输或接收的功率，用以描述辐能的时间特性。实际应用 中．对于连续辐射体或接收体．以单位时间内的辐射能，即辐射通量表示．o：dQ／dt。因 此，辐能量是一个十分重要的辐射度量。例如。许多光源的发射特性；许多辐射接收器的 响应值不取决于辐射能的时间积累值．而取决于辐射通量的大4、。 (2)辐射强度(，) 定义为在给定传输方向上的单位立体角内光源发出的辐射通量．即，=竺． 出2 Jo 把=!；。辐射强度描述了光源辐射的方向特性．且对点光源的辐射强度描述具有更重要 ，+ 的意义。为表述清楚，见图l所示 广『■■ 『／／夕J 陟／ ：． ： J 圈1立体角的度量 所谓点光源是相对扩展谭而盲．郾光源发光部分的尺寸比起其实际辐射传输距离小得 多时．把其近似认为是一个点光源。在辐射传输计算，测量上不会引起明显的误差。点光 源向空问辆射球面波．如果在传输介质内没有损失(反射、瞅射、吸收)，那末在给定方向 上某一立体角内，不论辐射能传输距离有多远，其辐射通量是不变的。 人多数光瓣向空间各个方向发出的辐射通置往往是不均匀的．因此辐射强度提供了描 述光探在空间某个方向上发射辐射通量大小和分布的可能。 如果点光撵在一十较大立体角范暖内均匀辐射，则，：罢； ■』 如果点光薤墓在四周空问的范围内均匀辐射．刚，：里。 4a- (3)辐射亮度(￡) 定义为光源在垂直其辐射传输方向上单位表面积单位立体角内发出的辐射通量．即 ￡：!竺；旦在光辐射的传输和测量中具有重要的作用，是光源面元在垂 dScos目 df^／ScosO 直传输方向辐强度特性的描述，如图2所示 广可■7 ∥I 图2辐射亮度特性 (4)辐射出射度(吖) 定义为离开光源表面单位面元的辐射通量。即M；婴。面元所对应的立体角是辐射 ∞ 一 的整个半球空间。例如，太阳表面的辐射出射度指太阳表面单位表面积向外部空间发射的 辐射通量。 (5)辐射照度(E) 定义为单位面元被照射的辐射通量，即E：!娑．辐照度和辐