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发光强度和光照度什么关系?

文章出处:www.tilo.cn 人气:135发表时间:2024-05-11

发光强度和光照度是光源两个重要的物理量,其中发光强度是描述光源有多亮,而照度是指物体被照明的程度。那么,发光强度和光照度什么关系?本文做了简要的介绍。

 

发光强度和光照度


发光强度的含义

光源是把物体的一部分内能转化为光能向周围各个方向辐射出去。不同光源在相同时间内辐射光能的多少不同。也就是说,它们发光强弱不同。即使同一光源,沿着不同的方向,它发光的强弱也不同。光源发光的强弱程度在物理学中用发光强度表示。以光源发射的光通量除以空间的总立体角4π,就是该光源的平均发光强度。以光源或光源的一部分发光面在某一方向上“立体角 dω”内所发射的光通量除以该“立体角dω”,就是光源在这一方向的发光强度。在国际单位制中,发光强度的单位叫做坎德拉,简称坎,符号是cd,它表示光源在空间一定方向范围内发出光能的功率。

 

光照度的含义

大多数物体本身并不发光,我们能够看见它们,是因为光源发出的光照射到物体上,被物体反射后进入了我们的眼睛里。我们能不能看清这些物体,跟物体及照明的程度有关。在物理学上用照度这个物理量来描述。具体定义为:物体表面被照明程度。或物体单位表面上所得到的光通量。即E=Φ/s。

通常当光源大小比其到被照射面的距离r小很多时,被照面的照度E和该面与光源间的距离平方成反比,即服从下列定律:E=Icosα/r2。

式中I为发光强度,α为被照面的法线与其中心到光源连线间的夹角。在国际单位制中,照度单位为勒克斯,简称勒,符号为lx。

 

发光强度和光照度的关系

发光强度和照度之间存在一定的关系,发光强度是指光源发出的光强,而照度则是指光源发出的光在某一方向上的光强。发光强度是指光强度的大小,而照度则是指光强度的分布。发光强度越大,照度也越大,反之亦然。因此,发光强度和照度之间的关系是相互影响的,一个影响另一个。

此外,发光强度和照度也受到发光物体的形状和大小的影响。发光物体的形状越复杂,发光强度和照度的差异越大;发光物体的大小越大,发光强度和照度也越大。

发光强度和照度之间存在一定的关系,发光强度越大,照度也越大,发光物体的形状和大小也会影响发光强度和照度。

 

光照度测量方法

照度测量是最流行的光度测量形式。一般都用物理照度计,即用光电探测器代替人眼的光电式照度计。

照度计的测量原理较简单,整个探测器所接收的光通量除以探测器的面积,即为所测的照度,即E=Φ/A。

由于光电探测器的光谱灵敏度分布不同于人眼的光谱光视效率V(λ),故一般的照度计在探测器前都装有V(λ)滤光器。一个照度计是由带V(λ)滤光器的光电探测器及电子放大和读数系统所组成。过去广泛采用硒光电池为探测器,这是因为它的光谱灵敏度比其他探测器更接近人眼的光谱光视效率V(λ)的缘故。但由于硅光电元件的灵敏度、稳定性和寿命均较硒光电池为高,故近年来多采用硅光电池或硅光电二极管代替硒光电池作照度计的探测器件。

由于光电探测器所产生的光电流正比于所接收的光通量,测量时须将照度计的光敏表面与被测照度的表面重合,并尽量垂直于光的照射方向。所以读数系统可直接指示出所测的照度值。

一般照度计的测量精度为10%左右,高精度的照度计可达3%~4%。


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