第二章光度学.pptVIP

第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日几个光学量的定义1.光通量?V:可见光对人眼的刺激程度,流明2.光照度EV:单位面积接受的光通量,Lx3.发光强度IV：单位立体角发出的光通量,cd4.光亮度LV：单位面积在单位立体角中发出的光通量,熙提第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日光通量?V=v(?)???

???：辐射能通量（辐射度学）视见函数v(?):光对人眼视觉的刺激程度广义来说，光通量可以理解为光对光学仪器中接收器的作用程度，视见函数理解为光谱响应，表示光进入光学仪器中的有效成份。光通量的单位为流明（lm）第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日光照度EV照射在单位面积上的光通量1勒克斯=1流明/m2点光源产生的照度（平方反比律）面光源产生的照度第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日点光源的照度第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日面光源的照度第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日发光强度IV=(candle)点光源在单位立体角中发出的光通量发光强度是光度学中的基本参数点光源第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日亮度LV

发光体发出的光在空间的分布情况单位投影面积在指定的方向上的发光强度亮度的单位：lm/m2.cr=cd/m2lm/cm2.cr=cd/cm2=sb(熙提)第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日常见光源的亮度

（单位面积的发光强度cd/m2）第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日激光的亮度一个10mW的氦氖激光器，假设光束截面为1mm2，光束发散角2′，其辐射亮度为B=1010W/m2·sr。10mW的激光器的辐亮度比太阳的辐亮度高数千倍。因此，用眼睛直接看激光是相当危险的。太阳的辐射亮度为B=3×106W/m2·sr。高度集束的激光，能量非常集中。举例说，在日常生活中我们认为太阳是非常亮的，但一台巨脉冲红宝石激光器发出的激光却比太阳还亮200亿倍。当然，激光比太阳还亮，并不是因为它的总能量比太阳还大，而是由于它的能量非常集中。例如，红宝石激光器发出的激光射束，能穿透一张1/3厘米厚的钢板，但总能量却不足以煮熟一个鸡蛋。

第10页，共41页，星期日，2025年，2月5日像的亮度和照度照度E：像面上单位受光面积接受的光通量。（使照片感光的是“照度”问题）亮度L:像面上单位面积在一定方向上发出的光通量。（用眼睛通过光学仪器来观察物体是“亮度”问题）第11页，共41页，星期日，2025年，2月5日投影仪的亮度和照度投影仪在屏幕上成像，“照度E”即表示投射到这个屏幕上单位面积的光通量是多少？人眼看屏幕上的像，从屏幕上发出的光通量中有多少进入眼瞳中？即“亮度L”。它们之间的关系：L=E/?第12页，共41页，星期日，2025年，2月5日

主观亮度—

D—人眼瞳孔的直径，f—人眼的焦距

B—物体的亮度（L）

k—与环境有关的系数

对于面光源来说，就是人眼视网膜上的照度，它与物体的距离无关；

用人眼直接观察物体的主观亮度称为天然主观亮度。第13页，共41页，星期日，2025年，2月5日

入瞳的直径“D”应该作出选择：眼瞳直径与望远镜出瞳直径选择其中“小”者（光阑的定义）当使用望远镜时的主观亮度第14页，共41页，星期日，2025年，2月5日例题设眼瞳直径为3mm；望远镜的物镜直径为75mm，当放大率为：20倍25倍50倍时，望远镜中的月亮的主观亮度与天然主观亮度之比。第15页，共41页，星期日，2025年，2月5日点光源的主观亮度在视网膜上所成的像的尺度还不足于占满一个单感光细胞（感光单元）点光源的主观亮度不取决于像的照度，而是取决于进入瞳孔的总的光通量。所以望远镜可以使点光源的主观亮度大大增加。利用望远镜观察星体时，星体的主观亮度增加了，而天空背景的主观亮度没有增加，因此，我们白天用望远镜也能看到星体。第16页，共41页，星期日，2025年，2月5日一些实际情况下的照度

单位受照面积接受的光通量（1lx=1lm/m2）第17页，共41页，星期日，2025年，2月5日光传播过程中光能量的传递点光源形成的照度面光源形成的照度第18页，共41页，星期日，2025年，2月5日余弦辐射体

（发光强度的空间分布为）

余弦辐射体的各方向上的光亮度相