图为人眼的明视觉光谱光视效率v（）对正课件

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1、辐射度参数光度参数1.4辐射度参数与光度参数的关系0.38um---0.78um？1.4.1人眼的视觉灵敏度用各种单色辐射分别刺激正常人（标准观察者）眼的锥状细胞，当刺激程度相同时，发现波长=0.555μm处的光谱辐射亮度Le,λm小于其它波长的光谱辐亮度Le,λ。把波长=0.555μm的光谱辐射亮度Le,λm被其它波长的光谱辐亮度Le,λ除得的商，定义为正常人眼的V(λ)，即明视觉光谱光视效率图为人眼的明视觉光谱光视效率V（λ）,对正常人眼的圆柱细胞，以微弱的各种单色辐射刺激时，发现在相同刺激程度下，波长为处的光谱辐射亮度Le，507nm小于其他波长λ的光谱辐射

2、亮度Le,λ。把Le，507nm与Le,λ的比值定义为正常人眼的暗视觉光谱光视效率，即对于正常人眼的圆柱细胞，以微弱的各种单色辐射刺激时，发现在相同刺激程度下，波长为507nm处的光谱辐射亮度Le，507nm小于其他波长λ的光谱辐射亮度Le,λ。把Le，507nm与Le,λ的比值V`(λ）也是一个无量纲的相对值，它与波长的关系如上图中的虚线所示。暗视觉光谱光视效率1.4.2人眼的光谱光视效能无论是锥状细胞还是柱状细胞，单色辐射对其刺激的程度与V(λ)Le,λ成正比。对于明视觉，刺激程度平衡的条件为式中，Km为人眼的明视觉最灵敏波长的光度参量对辐射度参量的转换常数，

3、其值为683lm/W。对于暗视觉，为式中，K'm为人眼的明视觉最灵敏波长的光度参量对辐射度参量的转换常数，其值为1725lm/W。引进K(λ)，并令式中，K（λ），K`（λ）分别称为人眼的明视觉和暗视觉光谱光视效能。在人眼最敏感的波长λ=0.555μm，λ=0.507μm处，分别有V（λm）=1，V`（λm）=1，这时K（λm）=Km，K`（λm）=Km`。因此，Km，Km`分别称为正常人眼的明视觉最大光谱光视效能和暗视觉最大光谱光视效能。可以将任何光谱辐射量转换成光谱光度量。例已知某He-Ne激光器的输出功率为3mW，试计算其发出的光通量为多少lm？解He-Ne

4、激光器输出的光为光谱辐射通量，可以计算出它发出的光通量为Φv,λ=Kλ,eΦe,λ=KmV(λ)Φe,λ=683×0.24×3×10-3=0.492(lm)1.4.3辐射体光视效能一个热辐射体发射的总光通量Φv与总辐射通量Φe之比，称为该辐射体的光视效能K，即对发射连续光谱辐射的热辐射体，总光通量Φv为由上面的式子可以得到式中,V是辐射体的光视效率。标准钨丝灯发光光谱的分布如图1-7所示，图中的曲线分别为标准钨丝灯的相对光谱辐射分、光谱光视效率V（λ）和光谱光视效率与相对光谱辐射分布之积，积分为曲线所围的面积Al，而积分面积A2。因此，可得标准钨丝灯的光视效能Kw

5、为lm/W已知某种辐射体的光视效能K和辐射量Xe，就能够计算出该辐射体的光度量Xv，该式是辐射体的辐射量和光度量的转换关系式。例如，对于色温为2856K的标准钨丝灯其光视效能为17lm/W，当标准钨丝灯发出的辐射通量为Φe＝100W时，其光通量为Φv=1710lm。由此可见，色温越高的辐射体，它的可见光的成分越多，光视效能越高，光度量也越高。白炽钨丝灯的供电电压降低时，灯丝温度降低，灯的可见光部分的光谱减弱，光视效能降低，用照度计检测光照度时，照度将显著下降。1.5半导体对光的吸收1.5.1物质对光吸收的一般规律光波入射到物质表面上，用透射法测定光通量的衰减时，发

6、现通过路程dx的光通量变化dΦ与入射的光通量Φ和路程dx的乘积成正比，即式中，α称为吸收系数。如图1-8所示，利用初始条件x=0时，解这个微分方程，可以找到通过x路程的光通量为可见，当光在物质中传播时，透过的能量衰减到原来能量的e-1时所透过的路程的倒数等于该物质的吸收系数α，即另外，根据电动力学理论，平面电磁波在物质中传播时，其电矢量和磁矢量都按指数规律exp(-ωμxc-1)衰减。乘积的其实数部分应是辐射通量随传播路径x的变化关系。即式中，μ称为消光系数。由此可以得出半导体的消光系数μ与入射光的波长无关，表明它对愈短波长的光吸收愈强。普通玻璃的消光系数μ也与波

7、长λ无关，因此，它们对短波长辐射的吸收比长波长强。当不考虑反射损失时，吸收的光通量应为1.5.2半导体对光的吸收在不考虑热激发和杂质的作用时，半导体中的电子基本上处于价带中，导带中的电子很少。当光入射到半导体表面时，原子外层价电子吸收足够的光子能量，越过禁带，进入导带，成为可以自由运动的自由电子。同时，在价带中留下一个自由空穴，产生电子-空穴对。如图1-9所示，半导体价带电子吸收光子能量跃迁入导带，产生电子空穴对的现象称为本征吸收。显然，发生本征吸收的条件是光子能量必须大于半导体的禁带宽度Eg，才能使价带EV上的电子吸收足够的能量跃入到导带底能级EC之上，即由此，

8、可以得到发