光度学单位的基础.ppt
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1光度学度量光的强弱(大小)和方向的一门科学.基本单位:光通量--------发光体的发光强度-----发光体的亮度------发光体反射体----受照体照明后的反射光照度-----------受照体的四个单位的图示:光通量光通量:看得见的光辐射功率单位:瓦光通量的单位:流明(lm)眼睛视网膜上的视觉细胞明视觉:锥体细胞>3cd/m2.暗视觉:杆体细胞<0.003cd/m2.两种视觉细胞的光谱光视效率是不同的.分别是光谱光视效率V(λ)和V’(λ)曲线目前的光通量由V(λ)计算得到的明视觉,中间视觉和暗视觉说明1W功率555nm的黄绿光发出的光通量是:683lm.说明:对人的眼睛555nm的黄绿光最敏感.其它颜色的光线的敏感度低于555nm的值.有V(λ)曲线.相同的功率(W),不同的光源得到的光通量(Φ)是不同的:400W高压钠灯48000lm----120lm/w400W高压汞灯21600lm-----54lm/w400W金卤灯38000lm------95lm/w发光效率就能说明这个问题.发光效率(luminousefficiency):光源发出的光通量/光源的输入功率.发光效能(luminousefficacy):系统(光源+电器)发出的光通量/系统的输入功率.常见光源的光效:白炽灯10-12lm/w卤钨灯15-20lm/w荧光灯---卤磷酸钙粉50-70lm/w---三基色粉80—104lm/w高压汞灯54lm/w高压钠灯70-120lm/w金卤灯60-90lm/w陶瓷金卤灯85-100lm/wLED(白)60-90lm/w发光强度一个电珠,光通量一样,但装于手电后效果不同了.还需要发光强度的概念.发光强度I的定义:单位立体角中的光通量.单位(cd):1cd(坎特拉)=1lm/1sr立体角ω:包围空间一点的空间角度:常用光强的介绍:探照灯:~106cd一般功率的投光灯:几万---几十万cd路灯(400W):~5000cd矿灯:1200cd烛光:1cd.LED(白光):XX-XXXmcd(毫cd)从光源光通量Φ球光源亮度L:对直线状光源,光通量Φ的荧光灯管:光通量Φ与灯管轴向光强Io的关系:Φ=∫I(θ)dω=∫∫Iosinθdθdφ对直线状光源:Φ=πIo举例:三基色32W灯管,Φ=3200lm,Io=1019cd.灯管长1.2m,直径26mm,平均灯管亮度L=32663cd/m2.亮度(发光体)和出光度(反光体)亮度概念的引入:亮度L的定义:单位投影面积上发出的光强L=I/S单位:cd/m2.读作每平方米坎特拉.亮度定义应用之一:两个发光体间的投影面积之比.亮度定义的应用之二:探照灯的出射光强I:I=ρ·L·SS:探照灯反射器的投影面积.亮度定义的应用之三:出光度M与亮度L表面反射的光通量构成了出光度.反射量的多少与反射率有关.出光度M:M=ρ•E出光度和亮度的计算(从照度算亮度)发光体的亮度举例:钨丝灯、HID灯:~106cd/m2.荧光灯:T12:3-4000cd/m2.T8卤粉:>8000cd/m2.三基色粉:>10000cd/m2.T5:16000cd/m2.CFL:40000cd/m2.人眼适应的最好亮度:100cd/m2.白云:8000cd/m2.道路:0.5-2.0cd/m2.照度E被照面上单位面积S上接受的光通量.E=Φ/S单位:勒克司(lx).即1lx=1lm/1m2.举例:夏天的太阳下:80000-100000lx满月下:2lx办公室:500lx车间一般照明:150-300lx体育场(国际):垂直1200lx居住小区最佳半柱面照度Esc:3~10lx有多种照度的定义:照度的计算E=I/r2举例:10000cd的光强在10m远处的照度?E=10000/10X10=100lx.眩光视场中出现亮度远大于眼睛适应亮度水平时眼睛的一种感觉.不损失视觉功能,只有不舒适感的称不舒适眩光.如室内吊挂的吊灯.损失视觉功能(当然有不舒适感)的称失能眩光.如看窗台时,窗外光线的影响.书本镜面反射的干扰书本的光幕反射例眩光的评价:室内:不能有失能眩光,只有不舒适眩光,有统一的眩光值UGR评价.没有感觉-------可接受-------不能忍耐1019---2230室外:一种两者兼顾的眩光评价指数GR:GR=27+24log(Lv/Lav0.9)Lv:该方向的光幕亮度;Lav:该方向平均亮度.GR的值,有0---100,感