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二、朗伯辐射源的辐射亮度 已知： 又知： 所以： L = B 表明 —— 朗伯辐射源的辐射亮度是一个 与方向无关的常量。 例：一个均匀的球形余弦辐射体，从远处 的观察者看来，与同样半径同样亮度 的一个均匀发光圆盘无异。 ΔA’= ΔA cos? ΔA ΔA’ ? 太阳看起来近似像一个亮度均匀的圆盘，表明它接近于一个余弦辐射体。 在实际中遇到的许多辐射源，在一定的范围内都十分接近朗伯余弦辐射规律。 朗伯定律是一个理想化的概念。 理想的漫反射表面，不管入射辐射来自何方，沿各方向漫反射的辐射强度遵循朗伯定律，从而各个方向的辐射亮度相同。 例如： 黑体辐射： 精确地遵守朗伯余弦定律； 多数绝缘材料：在θ 不超过600时，遵守 朗伯余弦定律； 导电材料：虽有较大差异，但在工程计算 中，θ不超过500时，还能用朗 伯余弦定律。 三、 朗伯辐射源的L与M的关系 已知： 对朗伯辐射体 L与θ 无关 ，于是有 一般若不知 L与θ 的函数关系，就无法由L计算M。 因为球坐标的立体角元 所以： 利用上述关系，可使辐射量的计算简化。 四、 朗伯辐射源的辐射照度 设：有一朗伯辐射源（如天空背景）其各 处的辐射亮度均相同。 求：面积为Ad的探测器表面上的辐照度。 设：探测器半视场角θ0，在探测器视场范围 内（2 θ0 ），取圆环状面积元 源表面与探测器表面平行 θs = θ θs dφ l r 由dAs发出并照射在Ad上的辐射功率 则： ∵ θs = θ θs dφ l r θs dφ l r 考虑辐射功率在大气中的衰减， 设：在 l 内大气的透射率为τ?，则有 ⑵ 若 ?0=π / 2，源面积充满整个视场 则探测器表面上的辐照度 。 ⑴ 大面积扩展源在探测器上产生的辐照度 与源的辐出度或亮度成正比，与探测器 的半视场角的正弦平方成正比。 可见： 由 如果源的线度（即最大尺寸）小于等于源与被照面之间距离的十分之一，或源对探测器所张的半视场角θ≤5.70，将扩展源作为点源来进行计算，所得的辐照度与精确计算值的相对误差小于 1%。 θs dφ l r ⑶ 若As小到可近似当作点光源，则它在探 测器上产生的辐照度 θs dφ l r 五、朗伯辐射源像的亮度 设：光学系统遵守阿贝正弦条件 dA0 ΔΩ1 ΔΩ0 dA1 ?0 ?1 d?0 d?1 n0 n1 dφ dA0 dΩ1 dΩ0 dA1 ?0 ?1 d?0 d?1 n0 n1 dφ 物空间面积元dA0射到光学系统入射光瞳处 内的辐射功率为： 若系统无损耗 dΩ0内的辐射功率dP必从立体角dΩ1中通过 设：像空间面元 dA1= dx1dy1 像的辐射亮度为 L1（?，φ） 则：像的辐射功率 根据正弦条件有： 对（4）式中θ 求微分得： 红外技术的进展是物理学、光学、光谱学、电子学、半导体技术等学科互相渗透的结果。 2. 红外技术的发展需要多学科相互配合 　 红外技术的发展关键在于红外材料的研制、红外设备的制冷、红外设备向更长波段发展、红外焦平面阵列器件的研制和红外设备与数据处理设备的结合等。 红外技术的难点 红外技术课程的内容 由于红外技术涉及的面宽，且又在不断发展，因此本课程主要讲授红外系统的基本结构、基本原理及其主要特征。 主要讲述以下几方面问题 一.辐射度量学基础 辐射度量学基础 朗伯余弦辐射体的辐射特性 二.热辐射的基本规律 1.基尔霍夫定律 2.黑体辐射的基本规律 3.黑体辐射的简易计算 4.辐射效率和辐射对比度 5.发射率和实体辐射 三. 红外辐射源 1.黑体型辐射源 2.实用辐射源 3.激光器 4.自然辐射源 5.红外辐射在大气中的传输 四.辐射通量的调制 1.调制的目的及方法 2.调制盘 五.红外光学系统 1.主光学系统 2.辅助光学系统 3.红外光学材料 六.红外探测器 1.常见红外探测器 2.常见红外探测器的性能参数 3.新型红外探测器 七.红外成像 1.红外变像管成像 2.红外摄像管成像 3.固态图像传感器 八.应用 第二章 辐射度量学基础 §2.1 辐射度量学基础 辐射度量学是一门量度电磁辐射能的科学技术，是红外物理与红外技术的基础。在红外物理与技术中经常遇到各种辐射量的基本概念