第二讲辐射度学与光度学基本知识.pptVIP

点辐射源：（相对概念）辐射源与观测点之间距离大于辐射源最大尺寸10倍时，可当做点源处理，否则称为扩展源（有一定面积）.P18第一句话重要，“辐射强度是描述点源特性的辐射量”。（画）第31页，共68页，星期日，2025年，2月5日若：一个置于各向同性、均匀介质中的点辐射源体向所有方向发射的总辐射通量为Φe，则该点辐射体在各个方向的辐射强度Ie为常量，有：各向同性、均匀介质第32页，共68页，星期日，2025年，2月5日4.辐射出射度物理描述：辐射出射度简称辐出度，是描述扩展源辐射特性的辐射度量，其定义为扩展源单位表面积向半球空间发射的辐射通量，用Me表示。2π空间：（半球空间）因扩展源有面积，不同于点光源，不能向下或向内辐射。数学描述：若辐射源的微小面积△A向半球空间的辐射通量为△Φ，则△Φ与△A之比的极限值定义为辐射出射度.单位：W/m2。第33页，共68页，星期日，2025年，2月5日扩展源总的辐射通量，等于辐射出射度对辐射表面积的积分：A为扩展源面积.如果辐射源表面的辐射出射度Me为常数，则它所发射的辐射通量为?e=MeA。第34页，共68页，星期日，2025年，2月5日5.辐射亮度Le为了能同时描述扩展源的辐射功率在源表面不同位置沿空间不同方向的分布，特别引出辐射亮度的概念。它是另一个描述扩展源辐射特性的物理量。其定义为：辐射源在给定方向上的辐射亮度，是辐射源在该方向投影面积上、单位立体角内发出的辐射功率，用Le来表示。A?d?dAd?图2辐射亮度示意图第35页，共68页，星期日，2025年，2月5日数学描述：面积元△A向小立体角△Ω内发射的辐射功率是二阶小量△(△Φ)＝△2Φ；在θ方向看到的源面积是△A的投影面积△Aθ＝△Acosθ，第36页，共68页，星期日，2025年，2月5日因此，在θ方向上观测到的源表面上该位置的辐亮度就定义为△2Φ与△Aθ及△Ω之比的极限值单位：w/(㎡·Sr)瓦/（平方米·球面度）第37页，共68页，星期日，2025年，2月5日I与L关系：对小面元dA有如下关系：于是有第38页，共68页，星期日，2025年，2月5日6.辐射照度描述受照物体的表面接受辐射的情况来描述辐射源的辐射特性。在辐射接收面上的辐照度定义为照射在面元dA上的辐射通量与该面元的面积之比。即单位：（W/m2）。?第39页，共68页，星期日，2025年，2月5日注意：辐射出射度Me和辐射照度Ee公式相同、单位相同，意义不同，一个是辐射源的发射特性，一个是被照表面的接收特性。第40页，共68页，星期日，2025年，2月5日定义辐射强度、辐射出射度、辐射亮度和辐射照度等辐射量时，只考虑了辐射的空间分布，认为辐射波长覆盖了从0到∞的所有波长的全辐射，我们将这种在定义中不考虑波长范围或者认为覆盖了整个波长范围的辐射量称为全辐射量。由于辐射源的辐射往往是由许多单色辐射所组成，而且在很多情况，人们关心的是辐射源在某一特定波长附近的辐射特征，因此，在辐射度量的定义中需要考虑到辐射源的辐射波长，我们将这种在定义中考虑了辐射波长的辐射量称为光谱辐射量。§2.3.2全辐射量与光谱辐射量第41页，共68页，星期日，2025年，2月5日光谱辐射通量：辐射源在λ+△λ波长间隔内发出的辐射通量，称为在波长λ处的光谱辐射通量（或单色辐射通量）单位：W/m（瓦/米）严格地讲，单色辐射通量和光谱辐射通量不同，其区别在于“单色辐射通量”比“光谱辐射通量”的波长范围更小一些。注意单位（W/m），光谱辐射通量不是辐射通量的单位W/m2，而是辐射通量与波长的比值，描述的是某一波长