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1、第二章 光强和照度的测量§２-１光强基准与光强标准灯§２-２目视法测光强§２-３光电池的特性§２-４光电法测光强§２-５光照度的计算§２-6照度的测量与照度计定标§２-１光强基准与光强标准灯作为光强单位的基准器应满足的条件:１.具有一定的强度和光谱功率分布２.具有很好的重复性，长时间点燃其光强数值保持不变３.制备及使用方便光强基准基本单位的演变历史:１.早期基准:蜡烛→卡塞尔灯(1800年)→尖头钠灯(1884-1940年)２.白炽体基准和“小数”基准３.临时“国际烛光”４.黑体基准和新烛光５.
2、新烛光变成坎德拉６.坎德拉的新定义:光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683w/Sr时，其光强为1坎德拉（cd)光源简史1970LED1973 小型硬玻璃卤钨灯1990 氢化物灯1991 紧凑型荧光灯1992 小功率金卤灯1994 硫灯2000LEP2001OLEP20052010201520201900 泛光灯1901 高压汞灯1905 60W碳丝灯1907 钨丝灯1913 充气灯1930 闪光灯1932 钠灯1937 荧光灯1940PAR灯1950 激
3、光1960 金卤灯和 石英卤钨灯1968 60W双螺旋钨丝灯45亿年前 太阳40万年前 火炬和篝火2万年前 动植物油灯7000年前 矿物油灯5000年前 蜡烛1650 第一盏街灯1820 石灰光1856 真空灯赫尔曼·斯普兰格1874 白炽灯伍德沃和埃文斯1879 爱迪生灯泡和斯旺的真空泡1881 爱迪生照明系统首次用于轮船哥伦比亚号 拉特默的碳丝灯光强基准(次级基准)—副基准灯和工作基准灯组成１.次级基准的作用:由副基准灯保存量值，再通过工作基准灯向下进行量值传递２.我国选用光强标准灯系列中的
4、BDQ7和BDQ8作为副级基准灯和工作基准灯３.光强标准灯的形状:圆柱形、正圆锥形、斜圆锥形、圆球形等(我国采用圆球形)4.作为标准灯的首要条件是:稳定性要好—即每次燃点时应保持同样的光强真空泡量值波动为：±(0.2-0.5)%充气泡量值波动为：±(0.4-1)%5.光强标准灯的使用及其要求：①灯泡质量要好:泡壳应无色透明,无泛碱、发雾和波纹、气泡等缺陷，发光要稳定（注：新制标准灯发光不稳定应老练到全寿命的10%，通常是在高于工作电压的5%，老练50-80小时）②供电电源精度高（稳定性好—常用直
5、流供电电源）③标准灯点燃时应逐渐点亮，在稳定电流（电压）下预热真空泡5分钟左右，充气泡预热10分钟左右，待发光稳定后再开始测量④测量时应经常更换极性（每小时换一次）。标准灯在使用30-60小时后，要用上一级标准灯重新定标，若使用时间少于这个值，经一年后应重新定标§２-2目视法测光强光度学测光强方法：目视法（主观测量法）光电法（客观测量法）目视光度计的制作原理：目视法主要利用人的眼睛对光敏感强，它能精确判断相邻二个表面的亮度是否相同。目视光度计就是基于之一特点而制成的目视法测量的要求：要求两灯的色
6、温相同或相近(相差在100K以下)。目视光度计的工作原理：1.结构与原理:如图L1L2为二个光源,L1光强已知,L2待测光源,D为白色漫射屏(涂MgOBaSO4)M1M2为反射镜或全反射棱镜，P为光头,使L1L2经D反射来的光线在目镜E的视场内造成两个相邻的像.2.光度头P的结构及原理:光度头由二个直角棱镜胶合而成—称为陆末-布洛洪(LummerBrodhum)棱镜，其中一个棱镜沿斜面刻出一个不太深的凹陷图梯,图中Ａ的位置.这样由SM1来的光线直接透过立方体,射到目镜上,在刻有图案的A处则被反射
7、出去;而由SM2来的光线在A处被反射到目镜上,其余部分的光线则透出立方体,因而在目镜内形成二个互不干扰的相邻的像,如图(b)中打斜线的表示来自一个光源，而其余部分则来自另一光源．目视法测光强：按图将L1L2和Ｄ均放在光具座上，在定色温的同时，改变L1和L2与漫射屏D的距离,使漫射屏两侧的照度一样(此时图内二个视线的界线消失),若L1L2近似为点光源,则由距离平方反比定律有:注意:1.目视法作光度测量方便,但只能对同色温灯比较时精度高,异色温误差较大.2.测量时的照度为20-30lx，过高、过低均
8、影响测量精度。3.可同时定色温和测光强。§２-3光电池的特性光电池的工作原理与特性：1.工作原理:光生伏效应（内光电效应:光电池受光照射就会产生电势差)2.最大特点是:不需外加工作电压光电池的漂移现象：1.漂移现象:光电池在长期遮盖以后暴露在光线照射下,当受照面的照度不变时,在最初一段时间里光电池电流是逐渐变化的,有时上升有时下降;当照射一段时间后趋于稳定,这种现象称为光电池的漂移现象(光电池结构如图)2.漂移现象的影响因素：①受光面的照度:照度↑→漂移↑;照度↓→漂移↓②不同颜色的光入射到光电
