《光电检测技术》第2课.ppt

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1、第二章光辐射的光度学基础可见光区波长分布光色波长λ（nm)代表波长(nm)红（Red）780～630700橙（Orange）630～600620黄（Yellow）600～570580绿（Green）570～500550青（Cyan）500～470500蓝（Blue）470～420470紫（Violet）420～380420一、光辐射的度量方法：辐射学计量方法（物理计量方法）：适用于整个电磁波辐射区，符号字母右下角用e标注光度学计量方法（主观计量方法）：以人眼所能观测到的光对大脑的刺激程度来对光进行度量的方法，适

2、用可见光区，符号字母右下角用V标注能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位二、与光源有关的辐射度参数与光度学参数：辐射能：Ｑe定义：以辐射的形式发射、传播或接收的能量。单位：焦耳（Ｊ）1、辐射能与光能：光能：ＱV定义：也叫光量，光在可见光范围内辐射的光的能量。单位：流明·秒（lm·s）能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位2、辐射通量与光通量：辐射通量（辐射功率）：Φe单位时间内，以辐射的形式发射、传播或接收的辐射能量。单位:瓦特(Ｗ)或焦耳/秒(J/S）,１Ｗ=1J/S定义式:均匀辐射:光源在单位

3、时间内发出的光量的多少，光通量：Φv公式：Φv=dQv/dt单位：lm（流明）能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位2.1辐射量和光学量及其单位面光源单位元表面内向外所发射的光通量3、辐射出射度与光出射度：辐射出射度:Me定义式:均匀辐射:光出射度:Mv公式：Mv=dΦV/dＡ发光均匀：Mv=Φv/Ａ单位：lm/m2（流明/平方米）＝勒克司lx面积为A的有限辐射体，表面某点面元处dA向半球空间内发射的辐射通量dΦe能源与动力工程学院4、辐射强度与发光强度：(1)立体角：整个空间：▲单位：以锥顶为球心，以r

4、为半径作一圆球，如果锥面在圆球上所截出的面积为r2,则该立体角为1个球面度（sr）.▲定义:一个任意形状的封闭锥面所包含的空间。能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位（sr）③单位:瓦/球面度（W/Sr）（2）辐射强度：点光源①定义:在给定方向上的立体角元内辐射的辐射通量②定义式:均匀辐射:能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位（3）发光强度：点光源①定义:点光源在给定方向上的立体角元内发射的光通量③单位:坎德拉(cd),1cd=1lm/Sr②定义式:均匀辐射:能源与动力工程学院2.1辐射量和光学

5、量及其单位5、辐射亮度与光亮度：辐射亮度Ｌe：辐射强度dIe与面元dA在垂直于辐射强度方向平面上的投影面积之比。定义式:单位:w/(m2·Sr)能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位光亮度ＬV：发光强度dIV与面元dA在垂直于发光强度方向平面上的投影面积之比。定义式:单位:cd/m2能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位三、与接收器有关的辐射度参数与光度参数：辐射照度Ee:被辐射的单位元表面里入射或获得的辐射通量的多少1、辐射照度与光照度：单位:w/m2定义式:均匀辐射:能源与动力工程学院2.1辐

6、射量和光学量及其单位光照度Ev:被照物体单位元表面入射或获得的光通量的多少照度流明面积(m2)单位:lx（勒克斯)定义式:光通量均匀分布:能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位2.1辐射量和光学量及其单位2、辐照量与嚗光量：辐照量He:将照射到物体表面某一面元的辐照度Ee在时间t内的积分单位:J/m2定义式:均匀辐射:嚗光量HV:将照射到物体表面某一面元的照度EV在时间t内的积分定义式:均匀辐射:单位:lx·s能源与动力工程学院参数小结：1、光源有关：光能通量出射度强度亮度2、接收器有关：照度曝光量3、这

7、些参数都与波长有关能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位1、物体在人眼产生实物感：一、人眼的视觉灵敏度（视见函数）：（2）杆状细胞只能在黑暗的环境下（L=10-2cd/m2以下)作用，称之为暗视觉。507nm介于这两视觉之间的视觉称之为中间视觉（1）锥状细胞的感光灵敏度低，在超过３cd/m2的亮度条件下作用，能分辨物体的颜色和细节称之为锥体视觉又称明视觉。555nm能源与动力工程学院能源与动力工程学院2.2辐射度参数与光度参数的关系光谱视见函数:描述人眼对各种波长辐射能的相对敏感度，表示为：V(λ)将55

8、5nm所对应的黄绿光波长的光谱光视效率值定为１，所以V(λ)<11、定义方法：假定人眼同时观察2个在同一位置的辐射体A和B，它们在观察方向的辐射强度相等，A的波长为λ,B的波长为555nm，则人眼对A的视觉强度与人眼对B的视觉强度之比为波长λ的A辐射体对人眼的视见函数。V(λ)是个无量纲的物理量能源与动力工程学院能源与动力工程学院2.2辐射度参数与光度参数的关系2、视见函