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在光度學中是沒有“光強”這樣一個概念的。常用的光學量概念有發光強度、光照度、光出射度和光亮度?!肮鈴姟敝皇且粋€通俗的說法,很難說對應哪一個光度學概念。以上所說的幾個概念都是有嚴格的物理定義的:
發光強度:光源在單位立體角內發出的光通量,單位是坎德拉,即每球面度1流明。
光照度:被照明面單位面積上得到的光通量,單位是勒克斯,即每平方米1流明。
光出射度:光源單位面積上發出的光通量,單位與光照度相同。
光亮度:單位面積上沿法線方向的發光強度,或稱單位面積在其法線方向上單位立體角內發出的光通量,單位是尼特,即每平方米每球面度1流明。
由于啟納發光強度、光亮度與方向有關,容易推導出:各個方向上光亮度相同的光源其發光強度是方向的余弦函數,在法線方向上發光強度最大,稱為余弦輻射體,也叫朗伯光源。各個方向上發光強度都相等的光源其光亮度就是不等的。
發光強度、光出射度和光亮度都是表示光源的發光的發光特性的。樓上所說考慮太陽到地球距離的平方是將太陽當成點光源,利用地面上的照度計算太陽的發光強度。而把太陽朝向地球的這一面作為一個面光源,再除以這個面積就是太陽在與地球連悄配沒線方向的光亮度。當然這與太陽直接發光的發光強度或光亮度相比是有下降的,因為太陽光經過大氣還要衰減的。
這些光學量都用到光通量,光通量是與輻射能通量相對應的光學量,因為光是一種電磁輻射。不同波長的電磁波1瓦的輻射能通量所相當的光通量是不一樣的,換算到光通量要考慮人眼的光譜靈敏度曲線,即人眼對不同波長同樣的輻射能通量所感受到的光是不一樣的,如紅外光、微波、紫外光等人眼是看不見的,而 400nm到760nm波長的可見光是人眼能看得見的。
在物理光學中也提到“光強”,是用麥克斯韋方程組解出光的電矢量,電場強度的平方就是物理光學中的光強,主要用于計算干涉、衍射效應得到的圖形。
在光學各相關學科中光強度是一個比較含糊的概念,不同的分支有不同的說法,有的等同于發光強度,有的等同于光照度,有的等同于光亮度。而光度學中這幾個概念是有嚴格的物理意義的。
由于地面上的照度是由天空及地球上整個環境包括天空各部分的亮度、地面上其他反射體反射、散射而得到的光亮度綜合產生的照度,所以難以用一個直接的公式進行計算。不過可以借助成像光學來實現您的想法,可以用一個照相物鏡,或者簡單點用一個放大鏡也行,將某一部分光源例如天空或別的什么成像于像面上,將照度計置于像面測得照度E,則E=1/4*π*K*L*(D/f')2。公式中的2是平方,應該是上標的,這里打不出來。K是光賣游學的透過率, L就是你要求的亮度,D是你的成像的通光口徑,f'是成像的焦距。如果是照相物鏡,D/f'就是光圈數的倒數。利用這個公式就可以從照度換算到亮度。這個公式用于計算對無窮遠成像時像面的照度或已知照度反過來求無窮遠物的亮度。如果被成像的物在有限距離,那公式有點不同
附加 半波損失 時,就要加 λ/2
從 入射方向看,依次是 介質1 介質2 介質3,折射率分別為 n1n2 n3 ,則:
若 n1>n2>n3 或 n1
若n1
折射率 1.000271.331.00027 ,要附加半波損失。所以要加 λ/2
曝光量的計算公式是;
H(曝光逗畝源量)=E(照度)×t(時間)
照度與光源的發光強度(光強I)成正比:
E=I(光強)×D-2(D為距離)
用I表示光學中的耐閉光強,v表示光的頻率,A為照射區域山態面積,N為時間間隔t內照到A上的光子總數,則
I=Nhv/At
對(1)(早培2)(3),需要記住中央明紋寬度公式l=2*波長*透鏡焦距/單縫縫寬;
對(4),由于接受屏在透鏡的焦平面位置,因而與光軸成衍射角θ的平行光線匯聚與接受屏一點(對形成主極大的光線來說,θ=0度,即和光軸平行)。將單縫平行上移,原來θ為0度的光線也平行上移,野攜但仍與光軸平行,按透鏡理論:相互平行的光在焦平面上匯聚為一點,所以陸脊唯這些光的匯聚點還是原位置。
用I表示光學中的光強,v表示光的頻率,A為照射區域面積,N為時間間隔t內照到A上的光子總數,則
I=Nhv/At
發光體在給定方向上的發光強度是該發光體在該方向的立體角元dΩ內傳輸的光通量dΦ除以該立體角元所得之商,即單位立體角的光通量.其公式為:
該物理量的符號為I,單位為坎德拉(cd),1cd=1lm/sr。
擴展資料:
測定光強注意事項
測定光強的儀器稱為光度計,采用光電管將光能轉化為電能后、測定光電流值可得到光強大小的相對值,通過校正蠢沖即得到光強值,一般以W/cm2表示饑手。
必須注意的是,由于光電管所用的光電材料(即探頭)的光譜靈敏區的限制,所測得的光強只是該光譜靈敏區范圍內的值。
例如北京師范大學光電儀器廠生產的UV-A和UV-B型光度計,有4種探頭可供選擇,其最大靈敏波長分別為254nm、297nm、365nm、420nm。帶肢殲
使用光度計測得光強后,就很容易求算得曝光量,因為在光強不隨時間變化的情況下,曝光量等于光強和曝光時間的乘積(曝光量=光強X曝光時間)。
但在光強不穩定的情況下,要像確切得到一定時間的曝光量,最好直接對曝光量進行測定,有專門的儀器測量曝光量.
參考資料來源:-發光強度