应用指南：日光辐射测量、光谱辐照度和光谱辐射率

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光谱辐射度计量及其应用

光谱辐射度计量及其应用
光谱辐射度计量是指测量辐射能量在不同波长范围内的分布和强度的过程。

它是通过对物
体辐射的能量进行分光仪测量，获得物体的辐射谱，进而计算出辐射通量、辐射能等参数。

光
谱辐射度计量可应用于多个领域，以下列举几个典型的应用：
1. 太阳能利用：光谱辐射度计量可用于太阳能光伏电池板的测试和评价，通过测量太阳辐射的
光谱分布和强度，可以确定光伏电池板的电池效率和功率输出。

2. 材料表征：光谱辐射度计量可以用于材料的热辐射测量，通过测量物体在不同波长范围内的
辐射能量，可以获取材料的热辐射特性，包括发射率、吸收率等参数，从而评估材料的热性能
和应用潜力。

3. 医学诊断：光谱辐射度计量在医学诊断中有广泛应用，特别是在光谱成像和光谱分析领域。

通过测量生物组织在不同波长范围内的辐射能量，可以获取生物组织的光谱特征，用于病灶检测、组织成分分析等医学诊断任务。

4. 环境监测：光谱辐射度计量可用于环境辐射的测量和分析，例如测量大气中的辐射能量分布，评估紫外线、红外线等辐射对环境和生物的影响，监测空气质量和辐射污染等。

5. 光谱分析：光谱辐射度计量是光谱分析的基础，通过测量物体辐射的能量分布，识别和研究
物质的特征光谱，用于化学分析、材料鉴定、气体检测等应用。

综上所述，光谱辐射度计量在太阳能利用、材料表征、医学诊断、环境监测和光谱分析等领域
有广泛的应用，为相关研究和工程提供了重要的实验手段和数据支持。

太阳光能量密度测量计算_理论说明

太阳光能量密度测量计算理论说明1. 引言1.1 概述太阳能作为一种清洁可再生能源，受到越来越多的关注和利用。

在太阳能利用中，准确测量和计算太阳光能量密度是非常重要的一项工作。

准确的太阳光能量密度测量结果可以为太阳能系统设计、性能评估和优化提供依据。

本文旨在介绍太阳光能量密度测量计算的理论原理和方法，并探讨其应用领域。

1.2 文章结构本文分为引言、正文、理论说明和结论四个部分。

引言部分首先概述了本文的背景与目的，简要介绍了太阳光能量密度测量计算的重要性以及本文的结构安排。

正文部分包括了对太阳光能量密度测量方法的介绍、太阳光能量密度计算公式推导以及其应用领域等内容。

在这一部分，将详细介绍各种常用的太阳光能量密度测量方法，并推导出相关计算公式；同时探讨了这些方法在不同应用领域中的实际运用情况。

理论说明部分将重点解析光谱辐射及其测量原理，介绍光谱辐照度的计算方法，并深入分析光谱能量密度与太阳能利用效率之间的关系。

这一部分旨在为读者提供更加深入的理论认识和理解。

结论部分将对全文进行总结回顾，并展望太阳光能量密度测量计算的未来发展方向。

同时，还将探讨本篇文章对太阳光能量密度测量计算领域的启示和潜在影响。

1.3 目的本文的主要目的是系统地介绍太阳光能量密度测量计算的理论原理和方法，并通过分析其应用领域和与光谱能量密度以及太阳能利用效率之间的关系，增进读者对该领域的认识和了解。

相信通过本文的阅读，可以使读者获得关于太阳光能量密度测量计算方面丰富而有价值的知识。

2. 正文:2.1 太阳能量密度测量方法介绍太阳能量密度是指单位面积上太阳辐射能量的强度。

为了准确测量太阳能量密度，科学家们开发了多种测量方法。

其中比较常用的方法有：辐射计测量、光谱法测量和热电偶测量等。

辐射计是一种常见的太阳能量密度测量仪器。

它通过感知来自太阳的辐射，并将其转化为电信号进行测量。

这类仪器通常采用高精度光电二极管或硅光电倍增管作为传感器，可以有效地测得单位面积上的辐照度值。

辐射度和辐照度课件

光学测量技术
随着光学测量技术的不断进步，未来将有更精确、更快速的方法来测量辐射度和辐照度。
传感器技术
新型传感器技术的研发和应用，将进一步提高辐射度和辐照度的测量精度和可靠性。
智能化技术
智能化技术的应用，如人工智能和机器学习，将有助于自动识别和预测辐射度和辐照度的变化，提高测量效率。
新的应用领域的探索
在开放的环境中，由于能量的散射和反射，辐射度和辐照度的关系会发生变化。
在封闭的环境中，辐射度和辐照度的关系可以用能量守恒定律来描述，即：辐射度 + 辐照度 = 常数。
02
辐射度和辐照度的测量方法
辐射度的测量方法
01
02
03
热电堆法
利用热电偶原理测量辐射功率，适用于红外和远红外波段的辐射测量。
国际安全标准
国际辐射防护委员会（ICRP）：该组织制定了关于辐射防护和辐照度的国际安全标准，为各国制定相关标准提供了参考。
国际原子能机构（IAEA）：该组织致力于推动全球范围内的核安全，包括辐射安全标准的制定和实施。
联合国粮农组织（FAO）/世界卫生组织（WHO）食品辐照联合专家委员会：该委员会对食品辐照技术的安全性和应用制定了国际标准。
绝对辐射计法
使用绝对辐射计直接测量光源的辐照度，需要标准光源进行校准。
测量中的注意事项
01
02
03
04
注意光谱响应范围
根据实际需要选择合适的测量方法，确保能够覆盖所需波段
。
校准和标定
确保测量设备的准确性和可靠性，定期进行校准和标定。
环境因素的影响
注意环境因素如温度、湿度、气压等对测量结果的影响。
注意饮食调理，多食用富含维生素C 、E等抗氧化物质的食物，如蔬菜、水果、坚果等，有助于减轻辐射和辐照的影响。

太阳能辐射强度与照度

太阳能辐射强度与照度1.AM1.5是⼀种条件，它描述太阳光⼊射于地表之平均照度，其太阳总辐照度为100mW·cm-2；太阳电池的标定温度为25±1℃。

为了计算⽅便，所⽤的红外光谱借⽤了容易查到的太阳光光谱中的红外光谱部分，即AM1．5⼤⽓下太阳光谱(Global spectrum，⼜称AM1．5G)，该光谱数据取⾃国标GB／T0．6—1996c 。

... ...可见，AM1．5等同于AM1．5G，也就是说没有区别2.单晶硅太阳能电池在太阳辐射量为多少时不发电？悬赏分：5 - 解决时间：2007-12-10 18:02太阳辐射量（千焦每平⽅⽶）为多少时，太阳能电池组件就不再有电流输出？问题补充：太阳能电池组件发的电通过蓄电池把电能储存起来，在早上太阳还未升起，电池组件只有电压，但是没有充电电流，早上7点50左右，冲电电流达到0.2A,下午4点半以后电流为零。

我就是想知道，辐射量达到多少时，太阳能电池组件才可能有电流产⽣，给蓄电池充电。

标准测试条件下，组件输出额定电流时太阳辐射量为1000W/每平⽶。

我关⼼的是太阳能电池组件在⽇常中太阳辐射量达到多少时，组件才会有电流输出，输出与不输出中间肯定应该有个临界值提问者：weilx97 - ⼀级最佳答案这个我们实验过，根据⼀天太阳光总辐射量，每平⽅⽶辐射量和⼀天内从有充电电流起到没有电流时电压提⾼了多少理论上计算得出16.6W左右/平⽅⽶时电流不输出。

3.1m2的单晶硅太阳能电池⼤约要多少钱?悬赏分：0 - 解决时间：2007-1-7 15:08提问者：巫春东- ⼆级最佳答案单晶硅⼀般1W是35元，⼀平⽶⼀般是100W左右，所以⼤概是3500元4.太阳能电池多少元/⽡，多晶硅，单晶硅的⽣产⼚家及地址联系⽅式。

悬赏分：50 - 解决时间：2008-10-7 17:15顺便能介绍⼀下关于太阳能⽅⾯的知识最好了。

提问者：byg630 - ⼆级最佳答案RMB 30多⼀⽡美⾦3.多左右当然具体要看这块板的功率是多少越⾼则越贵越低则越便宜当然这只是从⼚家直接买零售商那⾥就不是这个价格了⼚家的联系⽅式推荐你⼀个⽹站你可以去看看了解了解/doc/c406b6b468eae009581b6bd97f1922791688beaf.html /ch/海内外⽐较正规的⼚家上⾯基本都有在地球上，每平⽅/每秒能接收到太阳光辐射能量是多少度？悬赏分：5 - 解决时间：2010-1-3 19:45在地球上，每平⽅/每秒能接收到太阳光辐射能量是多少度？现在的太阳板最多能利⽤多少？成本是多少？提问者：神魔之王2 - ⼆级最佳答案标准辐照度是1000w/平⽶，电池转换效率为⾮晶6%左右，单晶多晶为12%-14%左右，单晶硅太阳能电池转换效率最⾼。

太阳总辐射表原理和使用方法

太阳总辐射表原理和使用方法太阳能总辐射表是测量太阳能水平辐射量的方法。

太阳总辐射表为热电效应原理，感应元件采用绕线电镀式多接点热电堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂层。

热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。

在线性范围内，输出信号与太阳辐照度成正比。

为减小温度的影响则配有温度补偿线路，为了防止环境对其性能的影响，则用两层石英玻璃罩，罩是经过精密的光学冷加工磨制而成的。

该表用来测量光谱范围为0.3-3μm 的太阳总辐射，也可用来测量入射到斜面上的太阳辐射，如感应面向下可测量反射辐射，如加遮光环可测量散射辐射。

因此，它可广泛应用于太阳能利用、气象、农业、建筑材料老化及大气污染等部门做太阳辐射能量的测量。

该表应安装在四周空旷，感应面以上没有任何障碍物的地方。

然后将辐射表电缆插头正对北方，调整好水平位置，将其牢牢固定，再将总辐射表输出电缆与记录器相连接，即可观测。

最好将电缆牢固地固定在安装架上，以减少断裂或在有风天发生间歇中断现象。

下图为RHD-29太阳总辐射表的技术参数。

图2-8 太阳能总辐射表表2-7 RHD-29太阳总辐射表的技术参数注意事项：1．玻璃罩应保持清洁，要经常用软布或毛皮擦试。

2．玻璃罩不可拆卸或松动，以免影响测量精度。

3．应定期更换干燥剂，以防罩内结水。

二、利用太阳能光测系统获取水平面太阳辐射量测量太阳辐射观测：总辐射；直接辐射；散射辐射(总表+装置)；净全辐射；反射辐射；分光谱辐射（5块）；辐射表专用电缆；辐射观测台架；太阳辐射电流表；辐射数据采集系统（含软件）组成。

实现对太阳辐射的能量动态检测以及太阳光谱的分布，各光谱的能量的动态检测，认识和了解太阳能各要素相互关系。

图2-9 太阳能观测系统。

辐照度测量与评估ppt课件

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July 19, 2019
光伏领域的辐照度测量
辐照度表的光谱响应
光伏晶体硅组件基本上仅对光谱的红外线部分和可见光部分具有高敏感度，即4001100nm，略过可见光有一个峰值；其对紫外线具有微弱的敏感度，对长波辐射不具敏感度。
上图为Kipp&Zonen CMP系列的辐射表的光谱响应响应曲线（响应测试范围为：2852800nm）,其测试范围内的总能量占到整个短波能量（280-4000nm）的98.9%，而且在这个测试区域内，其光谱响应系数为恒值，所以针对短波辐射强度测量具有很高的准确度。其能够精确测量各种天空条件下可获得的太阳总能量。通过与其他气象站和卫星所获得的数据进行对比，为不同地区、不同类型的太阳能源系统提供重要的观测数据。
光伏组件运行环境参数监控光谱质量监控分析气候资源监2828july2019光伏电站环境监控的意义发电量e发电量e功率p功率p辐照度g辐照度g光谱匹配sr光谱匹配sr入射角组件温度温度tm组件温度温度tm风速影响因环境温度ta环境温度ta日照小时数hr日照小时数hr当地经纬度当地经纬度光伏电站实际现场不可能一直符合stc条件其实际的发电量与如下诸多因子息息相关
辐照度监控的意义
固定倾斜面上的发电量评估
在光伏发电系统中，固定式系统，为了取得全年更大的发电量和电池组件的自洁考虑，一般将太阳能电池组件以一定的角度倾斜安装。这样就需要将水平面上的辐射量转换为斜面上的辐射量。目前水平面的辐射量转换为斜面上的辐射量，可采用人工计算分析，但该方法较复杂，通常采用计算机软件进行分析，如RETScreen、PVSYST。
9
July 19, 2019
光伏领域的辐照度测量
已建发电系统需要什么测量设备 PV板视野宽，朝向接受尽可能多的太阳辐射方向安装。根据安装地点和成本预算状况，

[基础科学]应用指南：日光辐射测量、光谱辐照度和光谱辐射率

应用指南日光辐射测量: 光谱辐照度和光谱辐射率在以下的科学领域中，日光辐射测量是非常重要的：太阳能发电太阳能发热生物燃料的日光发酵日光消毒建筑暖通空调气候研究温室农业辐射测量涉及电磁辐射的测量，首先要考虑的是辐射的光谱分布，以选择合适的探测器系统。

另外一个重要的方面是辐射的空间分布，用来决定正确的光接收系统。

光谱辐照度辐照度用来衡量某个与光源有特定距离的虚拟表面上的光通量密度（如mW/cm2）。

测量必须包含各个方向各个角度上的光辐射。

光谱辐照度是描述辐照度按波长分布的函数。

辐照度测量需要一个余弦接收器作为输入光路。

其角响应应该只随着平行入射光线的入射角度的余弦值而变化。

余弦接收器通常是一漫透射材料制作的半球状光学元件（图1）。

图1 BSR112E 350-1100微型光谱辐照度计B&WTEK提供两种类型的适用于日光辐照度测量的余弦校正器。

一种是采用积分球进行漫反射，积分球上的开口用来做余弦接收器（图2）。

另外一种是聚四氟乙烯材料制作的透射型余弦校正器，可与积分球达到相同的宽光谱覆盖范围（图3）。

图2 适用于220-2500nm的 BIS1.5积分球测量日光光谱辐照度图4表示的是日光的辐照光谱图。

海平面上的大部分日光辐射能量集中在300nm到2500nm的光谱区域。

在太阳能领域中，由于要对地面上不同的区域所能接受到的辐射量进行监测，光谱辐照度的测量变得十分重要。

图4 日光辐照度光谱B&WTEK i-Spec™系列产品有两个宽谱模块BWS005和BWS015，可用于日光辐照度的检测。

其中BWS005覆盖光谱范围为400-2200nm。

采用特殊设计的二分支光纤和余弦校正器，该光谱仪在进行校正后，可配合Bwspec软件用于直接测量日光辐照光谱。

图５ B&WTEK i-Spec光谱辐照度检测光谱仪光谱辐照度检测光谱仪可采用校准灯进行校准，通常是1000W的钨卤素灯。

余弦校正器被放置在离校准灯特定的距离，而校准灯则在特定电流下恒流工作。

太阳光辐照度

太阳光辐照度
太阳光辐照度随着科技的发展越来越受到大众的重视，太阳光辐照度的测量成了一门技术性的学科。

太阳光辐照度，指的是太阳向地球发出的光线和热量，这种光线和热量可以穿透大气，然后到达地面，太阳光辐照度也称太阳辐射量。

太阳光辐照度是一个有趣的概念，它在不同环境和时间会有不同的变化，而且它也受到日常生活中许多因素的影响，比如晴天和阴天，受到地形、地物的影响，甚至季节的变化都会对太阳光辐照度有影响。

测量太阳光辐照度，有很多种技术手段可以实现，比如采用光谱仪、雨量计、万有引力和风速等等。

许多具有科学技术的仪器都可以用来测量太阳光辐照度。

例如，采用光谱仪测量太阳光辐照度，用反射式光谱仪可以测量到地面反射的太阳光辐照度，用吸收光谱仪可以测量到地面吸收太阳光辐照度。

一般来说，测量太阳光辐照度最具有效率和准确性的办法是采用传感器，如今，已经出现了各种不同类型的太阳光辐照度传感器，比如普通太阳光辐照度传感器、半导体太阳光辐照度传感器等，它们的使用都可以满足科学家和工程师对太阳光辐照度测量的需求。

太阳光辐照度的测量也可以准确地反映日照时间和日照强度，收集到的这些数据可以有助于气象学家和天气预报员准确预测未来天气，而当今，采用太阳光辐照度传感器进行测量的方法也在逐渐普及，例如，对养殖业生产的影响、用作照明系统的照度检测等，在这些应用中，都可以利用太阳光辐照度的测量数据来调控运行的状态，达到
最佳的效果。

太阳光辐照度的测量，也为科学家和工程师提供了一种测算和研究的手段，让他们可以更精确和科学地分析和预测太阳辐射量在不同环境和时间的变化，及其对地面环境的影响。

综上所述，可见太阳光辐照度的测量对科学研究、工程应用和日常生活中都有重要的作用。

survey200r太阳能辐照计说明书

survey200r太阳能辐照计说明书
标题：Survey200R太阳能辐照计说明书
一、产品介绍
Survey200R是一款专业的太阳能辐射测量仪器，适用于科研、气象、农业、环保、建筑等领域的太阳辐射强度的精确测量。

该设备具有高精度、稳定性强、操作简便等特点。

二、产品特性
1. 高精度：采用先进的光电转换技术，能够准确测量太阳辐射强度。

2. 稳定性强：采用优质的材料和严谨的工艺，保证了产品的长期稳定运行。

3. 操作简便：人性化的界面设计，使得用户可以轻松上手。

三、产品规格
1. 测量范围：0-2000W/m²
2. 分辨率：1W/m²
3. 精度：±5%
四、使用方法
1. 打开电源开关，设备进入待机状态。

2. 将设备置于阳光直射下，确保设备正面无遮挡。

3. 设备会自动测量并显示当前的太阳辐射强度。

五、注意事项
1. 请勿在高温、潮湿或有腐蚀性气体的环境中使用本设备。

2. 使用后，请及时关闭电源，以延长电池寿命。

3. 如设备长时间未使用，建议每月至少充电一次，以防电池损坏。

六、维护保养
1. 定期清洁设备表面，避免灰尘积累影响测量结果。

2. 避免强烈撞击，以免损坏设备内部元件。

3. 如设备出现异常情况，应立即停止使用，并联系专业人员进行维修。

七、售后服务
我们提供一年的产品质保服务，如在使用过程中遇到任何问题，欢迎随时联系我们。

我们将竭诚为您提供满意的解决方案。

感谢您选择Survey200R太阳能辐照计，希望它能为您的工作带来便利。

辐射度、光度与色度及其测量

d 2Φ dI = L= d ΩdA cos θ dA cos θ
图 1-2 钨丝白炽灯辐射强度的空间分布
辐亮度在光辐射的传输和测量中具有重要的作用，是光源微面元在垂直传输方向辐强度特性的描述。例如，描述螺旋灯丝白炽灯时，由于描述灯丝每一局部表面(灯丝、灯丝之间的空隙)的发射特性常常是没有实用意义的，而把它作为一个整体，即一个点光源，描述在给定观测方向上的辐射强度；而在描述天空辐射特性时，希望知道其各部分的辐射特性，则用辐亮度可描述天空各部分辐亮度分布的特性。 (6) 辐射出射度 (M) 定义为离开光源表面单位面元的辐射通量，即
图 1-1 立体角的概念
时，其对应的立体角为 4π球面度，而半球空间所张的立体角为 2π球面度。在θ ，ϕ 角度范围内的立体角
Ω=∫
θ
∫ sin θ d θ d ϕ
ϕ
(1-2)
求空间一任意表面 s 对空间某一点 o 所张的立体角，可由 o 点向空间表面 s 的外边缘作一系列射线, 由射线所围成的空间角即为表面 s 对 o 点所张的立体角。因而不管空间表面的凸凹如何，只要对同一 o 点所作射线束围成的空间角是相同的，那末它们就有相同的立体角。 1.1.2 辐射度量的名称、定义、符号及单位(GB3102.6-82) 很长时间以来，国际上所采用的辐射度量和光度量的名称、单位、符号等很不统一。国际照明委员会(CIE) 在 1970 年推荐采用的辐射度量和光度量单位基本上和国际单位制(SI)一致，并在后来为越来越多的国家(包括我国)所采纳。表 1-2 列出了基本的辐射度量的名称、符号、定义方程及单位、单位符号。
Ｑ,Ｗ
w Φ,Ρ
焦(耳)
w = dQ / dv Φ = dQ / dt

9700162-1 ISO15004-2-2007 光危害防护 (中文翻译稿)

国际标准ISO 15004-2第一版2007－02－15眼科仪器——基本要求和试验方法——第2部分：光危害防护目录前言1 范围2 规范性引用文件3 术语、定义和符号3.1 术语、定义3.2 符号4 分类5 要求5.1 概述5.2 1类仪器的要求5.3 2类仪器的要求5.4 1类仪器辐射限值的测定5.5 2类仪器辐射限值和指导值6 试验方法6.1 概述6.2 将仪器分成1类仪器或2类仪器的测量6.3 2类仪器：测量6.4 面积测量6.5 2类仪器：达到最大曝光的时间和脉冲数目的测量导则7制造商提供的信息附录A（规范性附录）光谱加权函数附录B（资料性附录）ISO15004-2适用的相关眼科仪器和有一个特殊光危害部分的眼科仪器附录C（资料性附录）测量仪器附录D（规范性附录）辐亮度/辐照度的测量方法附录E（规范性附录）直接测量辐照度的指导附录F（资料性附录）分类流程图参考书目眼科仪器——基本要求和试验方法——第2部分：光危害防护1 范围ISO15004的本部分规定了眼科仪器的光辐射安全的基本要求，适用于所有直接将光照射入人眼里或照射在人眼上并在他们各自的国际标准里有特殊的光危害要求的眼科仪器，即附录B中的所有眼科仪器，也适用于所有新的和正在兴起的直接将光照射入人眼里或照射在人眼上的眼科仪器。

ISO 15004的本部分与各国际标准中的光危害要求部分有差异的，以各国际标准为准。

注：辐射限值是基于国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)的人对光辐射的曝光度导则（而确定的）。

见参考书目[1]。

ISO15004的本部分不适用于辐射超过本标准的限值并用于治疗人眼的仪器。

ISO15004的本部分将眼科仪器划分为1类仪器或2类仪器，以此将那些无危害的仪器和有潜在危害的仪器区分开来。

2 规范性引用文件下列引用文件对本标准的应用是必不可少的。

凡是注明日期的文件，仅所引用的版本适用；凡是没注明日期的文件，其最新版本（包括任何勘误单）适用。

光谱仪,光谱响应,辐射量,辐照度,辐射亮度,辐射率,光栅,辐射计

光谱仪简介光谱仪( Spectroscope)是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线，。

阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光)，但若通过光谱仪将阳光分解，按波长排列，可见光只占光谱中很小的范围，其余都是肉眼无法分辨的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。

通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。

这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。

将复色光分离成光谱的光学仪器。

光谱仪有多种类型，除在可见光波段使用的光谱仪外，还有红外光谱仪和紫外光谱仪。

按色散元件的不同可分为棱镜光谱仪、光栅光谱仪和干涉光谱仪等。

按探测方法分，有直接用眼观察的分光镜，用感光片记录的摄谱仪，以及用光电或热电元件探测光谱的分光光度计等。

单色仪是通过狭缝只输出单色谱线的光谱仪器，常与其他分析仪器配合使用。

图片图中所示是三棱镜摄谱仪的基本结构。

狭缝S与棱镜的主截面垂直，放置在透镜L的物方焦面内，感光片放置在透镜L的像方焦面内。

用光源照明狭缝S，S的像成在感光片上成为光谱线，由于棱镜的色散作用，不同波长的谱线彼此分开，就得入射光的光谱。

棱镜摄谱仪能观察的光谱范围决定于棱镜等光学元件对光谱的吸收。

普通光学玻璃只适用于可见光波段，用石英可扩展到紫外区，在红外区一般使用氯化钠、溴化钾和氟化钙等晶体。

目前普遍使用的反射式光栅光谱仪的光谱范围取决于光栅条纹的设计，可以具有较宽的光谱范围。

表征光谱仪基本特性的参量有光谱范围、色散率、带宽和分辨本领等。

基于干涉原理设计的光谱仪（如法布里-珀罗干涉仪、傅立叶变换光谱仪）具有很高的色散率和分辨本领，常用于光谱精细结构的分析。

单色仪科技名词定义中文名称：单色仪英文名称：monochromator定义：从一束电磁辐射中分离出波长范围极窄单色光的仪器。

所属学科：机械工程(一级学科) ；光学仪器(二级学科) ；物理光学仪器(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布monochromator光谱仪器中产生单色光的部件。

光谱仪的关键性能指标及操作规程

光谱仪的关键性能指标及操作规程光谱仪的关键性能指标光谱学测量的基础是测量光辐射与波长的对应关系。

一般来说，光谱学测量的直接结果是由很多个离散的点构成曲线，每个点的横坐标（X轴）是波长，纵坐标（Y轴）是在这个波优点的强度。

因此，一个光谱仪的性能，可以粗略地分为下面几个大类：1.波长范围（在X轴上的可以测量的范围）；2.波长辨别率（在X轴上可以辨别到什么程度的信号变化）；3.噪声等效功率和动态范围（在Y轴上可以测量的范围）；4.灵敏度与信噪比（在Y轴上可以辨别到什么程度的信号变化）；5.杂散光与稳定性（信号的测量是否牢靠？是否可重现）；6.采样速度和时序精度（一秒钟可以采集多少个完整的光谱？采集光谱的时刻是否精准明确？）1.波长范围波长范围是光谱仪所能测量的波长区间。

常见的光纤光谱仪的波长范围是400nm—1100nm，也就是可以探测可见光和一部分近红外的光。

使用新型探测器可以使这个范围拓展至200nm—2500nm，即覆盖紫外、可见和近红外波段。

光栅的类型以及探测器的类型会影响波长范围。

一般来说，宽的波长范围意味着低的波长辨别率，所以用户需要在波长范围和波长辨别率两个参数间做权衡。

假相像时需要宽的波长范围和高的波长辨别率，则需要组合使用多个光谱仪通道（多通道光谱仪）。

2.波长辨别率顾名思义，波长辨别率描述了光谱仪能够辨别波长的本领，常用的光谱仪的波长辨别率大约为1nm，即可以区分间隔1nm的两条谱线。

Avantes公司可以供应的最高的波长辨别率为0.025nm。

波长辨别率与波长的取样间隔（数据的x坐标的间隔）是两个不同概念。

一般来说，高的波长辨别率意味着窄额度波长范围，所以用户需要在波长范围和波长辨别率两个参数间做权衡。

假相像时需要宽的波长范围和高的波长辨别率，则需要组合使用多个光谱仪通道（多通道光谱仪）。

3.噪声等效功率和动态范围当信号的值与噪声的值相当时，从噪声中辨别信号就会特别困难。

一般用与噪声相当的信号的值（光谱辐照度或光谱辐亮度）来表征能一个光谱仪所能够测量的最弱的光强（Y轴的最小值）。

光电子学(一)光度量光辐射度量朗伯定律与辐射量计算.

线的余弦成正比
2P B co sq A n 2）朗伯辐射源的辐射亮度
Llim 2P B
A0 cosqA
0
q
△Ω
3）朗伯辐射源L与M的关系
△A
q qqq M d P L c o sd L 2 d/2 c o ss indL
d A2
00
4）小面元的辐射强度I
△S
d2P L co s d d A
n
lq
整个小面积 A 发射的辐射功率
Θ dΩ
dPd2PLcos d A A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
dA △A
Id d PL co s A M co s A
5）小面元产生的辐照度E
Sl2d /cosq
q q q E d P S d P d c o l s 2 L A c o l s 2 c o s M A c o l s 2 c o s
第一章光辐射物理基础
一、光辐射的度量
1. 辐射度量的基本物理量
1）辐射能量 Q 以电磁波的形式发射、传输或接收的能量
2) 辐射能密度 ω 3）辐射功率 P
(J) 辐射场单位体积中的能量
Q
V
(J/m3)
单位时间内发射传输接收的辐射能量
P Q
(W)
t
点源与扩展源
• 当不使用光学系统时，相对观测者辐射源的最大尺寸小于观测距离十倍以内时，一般都可称为点辐射源，否则，即为扩展源。
4）光出射度 M
面光源单位表面积向半球空间发射的光通量
M F A
5）光强度 I
（lm/m2)
点辐射源在某方向单位立体角的光通量
I F
(lm/Sr=cd) 坎德拉
1 Candela（坎德拉）＝1流明/单位立体角，在英制cd=烛光

不同波长对应的光谱辐照度

不同波长对应的光谱辐照度
不同波长对应的光谱辐照度是指在不同波长范围内的光的能量密度。

光谱辐照度用来描述不同波长的光对物体的辐射强度。

光谱辐照度通常以单位波长范围内的能量密度来表示。

例如，在可见光范围内，不同波长对应的光谱辐照度可以用光通量密度来表示，单位是 lumens per watt (lm/W)。

在紫外光、红外光等
波长范围内，光谱辐照度的单位可以是瓦特/平方米（W/m²）。

典型的可见光谱辐照度曲线在不同波长范围内的变化如下：
- 紫外线：辐射强度随着波长的减小而增加，处于可见光谱之外，通常被称为紫外线辐射。

- 可见光：可见光谱辐照度随波长的变化而变化，其中绿光（波长约为550nm）的辐照度最高。

- 红外线：辐射强度随着波长的增大而减小，处于可见光谱之外，通常被称为红外线辐射。

需要注意的是，波长范围内的光谱辐照度受到多种因素的影响，包括光源的光谱分布和测量设备的特性等。

因此，不同波长对应的光谱辐照度可以在不同的测量条件下有所不同。

光谱辐射检测方法

光谱辐射检测是一种用于测量物体在不同波长下的辐射强度的方法。

这种方法在许多领域都有应用，包括但不限于环境科学、医学、工业生产等。

下面将详细介绍光谱辐射检测的基本原理、方法、应用和挑战。

一、基本原理光谱辐射检测的基本原理是利用光的波长与能量之间的关系。

光具有波动性和粒子性，这意味着光可以在不同的波长下传播，而不同的波长对应着不同的能量。

因此，通过测量物体在不同波长下的辐射强度，可以了解物体的辐射特性。

二、检测方法1. 直接测量法：这种方法是通过直接测量物体在不同波长下的辐射强度来获取光谱数据。

常用的仪器包括光谱仪和分光光度计。

光谱仪能够将复合光分解成单色光，并测量其强度。

分光光度计则可以测量不同波长下的吸光度或透射比。

2. 间接测量法：这种方法不需要直接测量光谱辐射，而是通过测量其他参数来推断光谱数据。

例如，可以通过测量物体的温度、颜色或辐射温度来推断其光谱辐射特性。

这种方法通常需要使用辐射温度计或热电偶温度计等仪器。

三、应用光谱辐射检测在许多领域都有应用，包括环境科学、医学和工业生产。

在环境科学中，光谱辐射检测可用于监测空气质量、评估太阳辐射对建筑物的损害等。

在医学中，光谱辐射检测可用于诊断皮肤疾病、评估放射线的辐射剂量等。

在工业生产中，光谱辐射检测可用于监测材料的质量、评估生产过程中的污染等。

四、挑战光谱辐射检测也存在一些挑战，包括测量误差、仪器精度和稳定性等问题。

此外，某些物体在不同波长下的辐射特性可能受到温度、湿度、压力等因素的影响，这也增加了测量的难度。

为了克服这些挑战，需要不断提高仪器的精度和稳定性，并掌握如何正确使用和校准仪器。

综上所述，光谱辐射检测是一种重要的方法，用于测量物体在不同波长下的辐射强度。

这种方法在许多领域都有应用，但同时也存在一些挑战。

随着科技的发展，相信我们能够更好地解决这些问题，并进一步拓展光谱辐射检测的应用范围。

辐射的测量

辐射的观测
一级站：
– 散射辐射、直接辐射、总辐射、净全辐射、
反射辐射
二级站：
– 总辐射、净全辐射Fra bibliotek三级站：
– 总辐射
辐射传感器
为热电型，传感器由感应面与热电堆组成。
– 感应面：薄金属片，涂上吸收率高、光谱响
应好的无光黑漆。 – 热电堆：紧贴感应面，工作端位于感应面下部，参考端位于隐蔽处。
Ｖ＝ＫＥ
反射辐射的测量
用总辐射表感应面朝下
长波辐射的观测
长波辐射表：
– 感应件：黑体感应面与热电堆 – 玻璃罩：镀上硅单晶，保证３um以下的短
波辐射不到达感应面。
复习思考题
1、气象辐射能的测量项目有那些？气象辐射能的测量项目有那些？简述热电型辐射表的原理。 2、简述热电型辐射表的原理。 3、各种辐射表的基本特征
直接辐射表
– 进光筒：一金属圆筒，筒口有石英玻璃。 – 瞄准器：为对准太阳，进光孔两端分别固定
两个金属圆环 – 感应件：由感应面和热电堆组成，安装在光筒的后面。 – 跟踪架：使进光筒自动准确的跟踪太阳。
散射辐射的观测
由散射辐射表观测：将总辐射中太阳直射部分遮蔽后即得。
– 总辐射表 – 遮光环：６５mm，直径４００mm。
总辐射：水平面上，天空２π立体角所接收的太阳直接辐射和短波散射辐射之和。短波反射辐射：总辐射到达地面后被下垫面向上反射的那部分短波辐射。
气象辐射量
地球长波辐射：
– 大气长波辐射：大气以长波形式向下发射的
那部分辐射 – 地面长波辐射：地球表面以长波形式向上发射的辐射
气象辐射量
全辐射：短波辐射与长波辐射之和净全辐射：太阳与大气向下发射全辐射和地面向上发射的全辐射之差值。