光电检测技术(1).ppt

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1、第一章绪论空间尺度1Terametre垓米=1Tm=1012metres1Gigametre京米=1Gm=109metres空1Megametre兆米=1Mm=106metres1Hectokilometre十万米=1hkm=105metres1Myriametre万米=1mam=104metres间1Kilometre千米=1km=103metres1Hectometre百米=1hm=102metres1Decametre十米=1dam=10metres1Metre米=1m=1metres尺1Decimetre分米=1dm=10-1metres1Centimet

2、re厘米=1cm=10-2metres1Millimetre毫米=1mm=10-3metres1Decimillimetre丝米=1dmm=10-4metres度1Centimillimetre忽米=1cmm=10-5metres1Micrometre微米=1m=10-6metres1Nanometre纳米=1nm=10-9metres1Picometre皮米=1pm=10-12metres时间尺度：1年=31536000s1月=2592000s1日=86400s1小时=3600s1分钟=60s1秒=1s1毫秒=10-3s1微妙=10-6s1钠秒=10-9s1皮

3、秒=10-12s1飞秒=10-15s电磁波谱波长、频率与传播速度在真空中在介质中n：介质折射率对电磁波的表示：波长：频率：波数：对光子能量的表述：ε=hνkT单位：电子伏特电子伏特和焦耳（J）之间的换算关系为leV=1.6021892×10-19Jνλ＝cνλ’＝c’第二章辐射度学与光度学一、辐射度量1.立体角整个空间：：0--π：0--2π2.辐射能（Q）辐射能简称辐能，描述以辐射的形式发射、传输或接收的能量，单位焦耳（J）。Q是一个积分量，与接收（或辐射）面积、方向、时间等有关。3.辐能密度（ω）辐能密度定义为单位体积元内的辐射能，即4.辐射通量（Φ，

4、P）单位时间内的辐射能、5.辐射强度（I）辐射强度是描述点辐射源特性的辐射量，辐射源在某一方向上的辐射强度是指辐射源在包含该方向的单位立体角内所发出的辐射功率。总辐射功率P点源具有相对性。6.辐射出射度（M）是描述扩展源辐射特性的量。指辐射源单位表面积向半球空间（2π立体角）内发射的辐射功率。总辐射功率：7.辐射亮度（L）是描述扩展源辐射特性的量。辐射源在某一方向上的辐射亮度是指在该方向上的单位投影面积向单位立体角中发射的辐射功率。L与M的关系：8.辐照度（E）描述一个物体表面被辐照的程度的量。被照表面的单位面积上接收到的辐射功率称为该被照射处的辐射照度。二、光度

5、量光度量与人眼有关联，所以只与可见光发生联系。为避免混淆，在辐射度量符号上加下标“e”，而在光度量符号上加下标“v”1.视见函数光视效能光谱光视效能K（λ）值表示在某一波长上，每1W光功率对目视引起刺激的光通量光视效能与光谱光视效能的关系光视效率光视效能K与最大光谱光视效能Km之比视见函数（光谱光视效率）光视效率与光谱光视效率的关系2.光通量只对可见光有意义光通量表达式：对明视觉：对暗视觉：对于线辐射谱：光通量的大小是反映某一光源所发出的光辐射引起人眼的光亮感觉的能力的大小。单位：流明（lm）3.发光强度指点光源在给定方向上的单位立体角内所发出的光通量单位：lm/

6、srcd4.光出射度光源单位面积向半球空间发出的全部光通量单位：lm/m25.光亮度光源在给定方向上的光亮度Lv是指在该方向上的单位投影面积向单位立体角中所发出的光通量。6.光照度被照表面的单位面积上接收到的光通量称为该被照表面的光照度单位：勒克斯（lx）7.发光效率发光效率定义为每瓦消耗功率所发出的光通量数8.光亮光量定义为光通量与辐射照射持继时间的乘积三、朗伯余弦定律1.朗伯余弦定律理想反射体单位表面积向空间某方向单位立体角反射(发射)的辐射功率和该方向与表面法线夹角的余弦成正比。B是一个与方向无关的常数2.朗伯辐射源的辐射亮度结论：朗伯辐射源的辐射亮度是一个

7、与方向无关的常量3.朗伯辐射源的特征由图：辐射源向空间某一方向与法线成θ角，ΔΩ立体角内辐射的功率为与法线成θ角方向上的辐射强度ΔΙθ为即：在某一方向上的辐射强度等于这个面垂直方向上的辐射强度乘以方向角的余弦4.朗伯辐射源的L与M关系四、辐射度量中的基本规律1.距离平方反比定律描述的是点源（或小面源）的辐射强度I与其所产生的辐射照度E之间的关系投射到dA上的辐射功率为dP＝Id＝IdAcosθ／l2点源在被照面上x点处产生的辐射照度为一个辐射强度为I的点源，在距离它l处且与辐射线垂直的平面上产生的辐射照度与这个辐射源的辐射强度成正比，与距离的平方成反比，这个结论

8、称为照度与