光电测试技术 第2版 教学课件 作者 浦昭邦 赵辉 主编 第2章 光度学基础与光源.ppt

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1、第2章光度学基础与光源1光谱---光波频段的电磁波谱紫外→可见光→红外可见光谱X射线（X光）：10~100nm一、物理光学基础2波动性粒子性---干涉、衍射、偏振---光电效应（物质相互作用）光由光子组成，每个光子能量：---仅与光的频率有关2.光的波粒二象性：电磁波方式传播的粒子31)光量（光谱光能Qv）---光的能量（与辐射能Qe相对应）单位：流明秒（lms）---光通量对时间的积分焦耳（J）二、光度的基本物理量42)光通量（v）---光功率（与辐射通量e对应）单位流明（lm）瓦（W）光通量与辐射通量之间的关系视见函数Km---光功当量（人眼在明视条件下，波长555nm时，

2、光辐射产生的光感觉效能）=680lm/W（理论计算值）光通量与发光强度之间的关系---发光强度为Iv的光源在一定立体角内的辐射通量。所有方向上的发光强度相同时，立体角内的光通量---所有方向的光通量5---点辐射源在给定方向的单位立体角内辐射的光通量3）光强度（Iv）1坎德拉相当于均匀点光源在单位立体角内发出1流明的光通量。单位：坎德拉（lm·sr-1=candla=cd）64）光亮度（Lv）---光强度dIv与面元dS在垂直于发光强度方向平面上的投影面积之比光源上某点处的面元dS在给定方向的光强度单位：cd·m-2或者lm/sr·m275）出射度（Mv）---单位面积光源所辐射的光

3、通量单位：lm·m-26）照度（Ev）---投射到单位面积上的光通量单位：勒克斯（lx=lm·m-2）---接受光的面元上单位面积被辐射的光通量7）曝光量（Hv）---照度对时间的积分---单位：lxs8三、光电测试系统常用光源在给定的波长范围内，某光源发出的光通量v与产生该光通量所需的功率P之比1）发光效率1、光源的基本参数1~2为该光电测量系统的光谱范围应用：采用发光效率高的光源以节省能源92）光谱功率分布光源输出的功率与光谱（光的波长）有关典型分布线状光谱低压汞灯带状光谱高压汞灯连续光谱白炽灯、卤素灯复合光谱荧光灯10光源发光各向异性---发光强度在各个方向不同3）空间

4、光强分布特性发光强度曲线（配光曲线）---在光源辐射光的空间某一截面上，将发光强度相同的点连线选择发光强度高的方向作为照明方向---提高光的利用率利用反光罩（焦点位于光源的发光中心）---充分利用其他方向的光111）热辐射光源物体温度大于绝对零度---向外辐射能量---光子---光（1）太阳光阳光---太阳向地球辐射热（复色光）---很好的平行光源2、光电测量中常用光源---灯泡中的钨丝被加热而发光---连续光谱（2）白炽灯122）气体放电光源---利用气体放电原理来发光的光源如：将氢、氦、氘、氙、氪或者金属蒸汽（汞、钠、硫等）充入灯中运动：电子阳极，离子阴极原子跃迁高能级低能级（发光

5、）3）半导体发光器件在电场的作用下使半导体的电子与空穴复合而发光的器件冷光源4）激光光源---受激发射光单色性好、相干能力强---相干光源能激发出激光并能实现激光的持续发射的器件---激光器13