大学物理：《光学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章（3-6）辐射度学

第六节 辐射度学

第六节 辐 射 度 学

de 立体角与孔径角关系 定义 2 方法 ds=r- sin 0 dedo dQ=sin 0 dodo 92= sin 0 d0 do o doosan 0 de -2T(cos u-1) 4 sin 当u角很小时siny≈ 2=m

一、立体角与孔径角关系 定义： 2 r ds d =       d d d ds r d d sin sin 2   =  = d ds  d 2 4 sin 2 (cos 1) sin sin 2 2 0 0 u u d d d d u          = = − − =  =    当u角很小时 2 2 2 sin u u u   =  方法一：

方法二:圆锥面所包的立体角 环带宽度为rdl 环带长度为2msnu 环带总面积为 ds=rdu. 2Trsin u=2nr sin udu dr dS=2丌sinl 2 ∴Ω=「a2丌sin 2(1-coS u) -4ISin2u 对整个空间=2n→Sm2a= sm-≈ Q=4丌

环带宽度为 rdu ∴环带长度为 2rsin u 环带总面积为 ds rdu.2 rsin u 2 r sin udu 2 =  =  方法二： 圆锥面所包的立体角 2 4 sin 2 (1 cos ) 2 sin 2 sin 2 0 2 u u udu udu r ds d u     = = −  =  = =  对整个空间   4 1 2 2 2  = = → = u u Sin 2 2 2 sin u u u  =  

、辐射量 1.辐射通量 单位时间内该辐射体所辐射的总能量Φ。 辐射通量又称辐射功率,单位:瓦特(W)。 ①,d2 d 2、辐射强度 表示点辐射源在不同方向上的辐射特性

二、辐射量 1．辐射通量 单位时间内该辐射体所辐射的总能量 辐射通量又称辐射功率，单位：瓦特（W）。 e    d d e   =  = e d   0 2、辐射强度 表示点辐射源在不同方向上的辐射特性   = d d I e e

3、辐出度M 辐射源单位发射面积发出的辐通量M 单位:瓦每平方米(Wm2) 4.辐亮度 N L cosi ds do 面光溟 cosi ds decoy! 在i方向上的辐亮度就是辐射面在垂直于i方向上单位投影 面积在单位立体角发出的辐通量

3、辐出度Me 辐射源单位发射面积发出的辐通量 单位：瓦每平方米（W/m2） ds d M e e  = 4. 辐亮度   = i ds d d L e e cos i ds I L e e cos = 在 i 方向上的辐亮度就是辐射面在垂直于 i方向上单位投影 面积在单位立体角发出的辐通量

5、辐射照度 点源产生的辐照度:设点源s的辐射强度为L它与被照面上 O点的面积ds的距离为l,ds接收到的 辐射通量为: ds cos i 点源在被照面上O点所产 生的辐射照度为: d 单位:瓦角平方米(Wm2)

设点源s的辐射强度为Le它与被照面上 O点的面积ds的距离为l , ds接收到的 辐射通量为： 2 cos l ds i I d I d e e e =  =  点源在被照面上O点所产 生的辐射照度为： 2 cos l i I ds d E e e e =  = 单位：瓦角平方米（W/m2） 5、辐射照度 点源产生的辐照度：

三、光学量 光通量,视见函数 1视见函数:在可见光范围内,人眼对不同波长的辐射所 引起的视觉效应,具灵敏度是不同的,我们把人眼对可见 光各种波长辐射反应程度称为视觉函数,以V来表示 值的大小与照度条件有关。 人眼对0555黄光最为敏感V=1,其它波长2<1

三、光学量 1、 光通量，视见函数 1 视见函数：在可见光范围内，人眼对不同波长的辐射所 引起的视觉效应，具灵敏度是不同的，我们把人眼对可见 光各种波长辐射反应程度称为视觉函数，以 来表示. 值的大小与照度条件有关。 V V 人眼对0.555的黄光最为敏感 V =1 ，其它波长 V 1

蓝 黃橙 紫 录 红 1.O 暗视觉 明视觉 久 0.2 0.1 O.05 O.02 0铺菲 图0.005 0.002 O.001 0.0005 O.0002 0.0001 350400450500550600650700750 波长λ/nm

光的颜色波 长 长 微米 光的顱色波 微米) 0.400 0.0004 0.577 0.952 0.410 0。0012 0.870 0.420 0.0040 0.590 0.757 0.430 0.0l6 0600 0.881 0.610 0.503 0.440 0.023 0.620 0。381 0.450 0.038 0.630 0。265 0.640 0.175 0.460 0.060 0.650 0.107 0.470 0.091 0.480 0.139 0.660 0081 0,490 0.208 0.670 0032 680 0.017 0.500 0.323 0.6g 0.0082 0.5l0 0.503 0。7c0 0.004t 0.520 0.710 0.710 0.002 0.530 0.862 0.720 0。00105 0.540 0.954 0730 0。00052 0.550 0.995 0.740 0.00025 0.555 I.000 0.750 0.00012 0.560 0.995 0.00006

光通量 op=Cv(n)p C:比例常数C=683 光通量单位:流明(Lm) 其大小规定如下,假定辐射体发出的光的波长为0.555m 并且其功率为1瓦,则该辐射体所发出的光通量为6.83流明 光视效能 每瓦辐射通量能产生的光通量数: K=

光视效能 ： 每瓦辐射通量能产生的光通量数： e K   = 光通量  = CV e () C：比例常数 C＝683 光通量单位：流明（Lm） 其大小规定如下，假定辐射体发出的光的波长为0.555 ， 并且其功率为1瓦，则该辐射体所发出的光通量为6.83流明 m