光电检测用光源.pptVIP

* （1）从ηe 、 ην可以看出，如果光电测量系统的光谱范围为λ1~ λ2，那么应尽可能选用η较高的光源。 （2）Km称为明视觉最大光谱光视效能，它表示人眼对波长为555nm[V（ λ =555）=1]光辐射产生光感觉的效能，且λ1 = 380nm， λ2 = 780nm。实际上是光度参量对辐射度参量的转换常数。 （3）V（ λ）称为“标准光度观察者”光谱光视效率，或称视见函数。 * 二、光谱功率分布 定义：自然光源和人造光源大都是由单色光组成的复色光。不同光源在不同光谱上辐射出不同的光谱功率，常用光谱功率分布来描述。若令其最大值为l，将光谱功率分布进行规一化处理，那么经过归一化后的光谱功率分布称为相对光谱功率分布。 * 线状光谱：由若干条明显分隔的细线组成，低压汞灯 带状光谱：由分开的谱带组成，每一谱带又包含许多细 谱线，高压汞灯、钠灯 连续光谱：所有热辐射光源都是连续光谱 混合光谱：由连续光谱与线、带谱混合组成，荧光灯 光源的光谱功率分布 * P（λ） λ o P（λ） λ o P（λ） λ o P（λ） λ o 四种典型的光谱功率分布 * 应用：在选择光源时，光谱功率分布应由测量对象的要求来决定。 l??在目视光学系统中，一般采用可见区光谱辐射比较丰富的光源。 l?彩色摄影用光源，为了获得较好的色彩还原，应采用类似于日光色的光源，如卤钨灯、氙灯等。 l?在紫外分光光度计中，通常使用氘灯、紫外汞氙灯等紫外辐射较强的光源。 l?在光学仪器中，为了提高光的利用率，一般选择发光强度高的方向作为照明方向。 l?为了进一步利用背面方向的光辐射，还可以在光源的背面安装反光罩，反光罩的焦点位于光源的发光中心上。 * 三、空间光强分布 对于各向异性光源，其发光强度在空间各方向上是不相同的。若在空间某一截面上，自原点向各径向取矢量，矢量的长度与该方向的发光强度成正比。将各矢量的端点连起来，就得到光源在该截面上的发光强度曲线，即配光曲线。 * 四、光源的色温 l?? 黑体的温度决定了它的光辐射特性。 （在任何温度下可以全部吸收任何波长辐射的物体称为绝对黑体,简称黑体） l??对非黑体辐射，它的某些特性常可用黑体辐射的特性来近似地表示。 l??对于一般光源，经常用分布温度、色温或相关色温表示。 * 1．分布温度 定义： 辐射源在某一波长范围内辐射的相对光谱功率分布，与黑体在某一温度下辐射的相对光谱功率分布一致，那么该黑体的温度就称为该辐射源的分布温度。 2．色温 定义：辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。 由于一种颜色可以由多种光谱分布产生，所以色温相同的光源，它们的相对光谱功率分布不一定相同。 3．相关色温 定义：对于一般光源，它的颜色与任何温度下的黑体辐射的颜色都不相同，这时的光源用相关色温表示。在均匀色度图中，如果光源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射的色坐标点最接近，则该黑体的温度称为该光源的相关色温。 * 五、光源的颜色 光源的颜色包含了两方面的含义，即色表和显色性。 用眼睛直接观察光源时所看到的颜色称为光源的色表。 例如高压钠灯的色表呈黄色。 荧光灯的色表呈白色。 当用这种光源照射物体时，物体呈现的颜色(也就是物体反射光在人眼内产生的颜色感觉)与该物体在完全辐射体照射下所呈现的颜色的一致性，称为该光源的显色性。 白炽灯、卤钨灯等几种光源的显色性较好，适用于辨色要求较高的场合，如彩色电影、彩色电视的拍摄和放映、染料、彩色印刷等行业。 高压汞灯、高压钠灯等光源 * §2.3 光电检测常用光源 激光和发光二极管是检测技术中应用广泛的光源。本节还另外介绍几种光源：热辐射光源、气体放电光源和场致发光光源。 * 一、热辐射光源 定义：任何物体只要其温度大于绝对零度，就会向外界辐射能量，其辐射特性与温度有关。物体靠加热保持一定温度，使其内能不变而持续辐射的形式称为热辐射。 例如：炉上的一块铁，刚开始加热时，温度较低呈暗红色。若继续加热，随着温度的升高，铁块的颜色会由暗红色逐渐变为炽白，而且发光也更明亮。 热辐射源遵循有关黑体的定律。 * 1、太阳 太阳可看成是一个直径为1.392 ×109m的光球。它到地球的年平均距离是1.496 ×1011m。因此从地球上观看太阳时，太阳的张角只有0.5330。 大气层外的太阳光谱能量分布相当于5900K左右的黑体辐射。在大气层外，太阳对地球的辐照度值在不同的光谱区所占的百分比为： 紫外区(0.38um)