第六章-辐射度学和光度学基础研究教案资料
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第六章辐射度学和光度学基础应用光学
应用光学讲稿 计算举例：有一均匀磨砂球形灯,直径为17cm,光通量为2000lm,求该 灯的光亮度.
解:根据光亮度与发光强度的关系来求.
L
I dsn
2000 I 159.15cd 4 0.17 2 2 dsn R灯 ( ) 2.27 102 m 2 2 159.15 3 2 L 7 10 cd / m 2.27 102
一、立体角的意义和单位
平面上的角：
B 0 r A
弧度
AB AOB 弧度 r
应用光学讲稿 空间上的角：立体角 s
o
Ω
一个任意形状的封闭锥面所包含的空间成为立体角 Ω＝
s r2
若在以r为半径的球面上截得的面积s= r2，则此立体角为1球面度。
s 整个空间球面面积为4π r2,对应立体角为Ω ＝ 2 r
ds
ds
d
l
2
l2
ds. cos d I . l2
E
d I . cos ds l2
应用光学讲稿 注意：公式是在点光源情况下导出的，对于发光面积和照明距离 相比很小的情况也可以用。发光面积大时，如日光灯在室内照明， 就不能用了；但室外用日光灯，在远距离照度时可以应用。 问题：同样一间屋子，用60W钨丝灯比用40W钨丝灯照明显 得亮？ 发光效率K相同， K e
d e Ie d
N
α dΩ
dФe
0
• 单位是瓦/球面度,
W/sr
A
ds
应用光学讲稿
• 三. 辐出射度，辐照度 • 在A点处取微小面积ds，
• 假定在ds辐射出的辐射通量为dФ e，
A
dФe
ds
• 则辐出射度为
辐射度学和光度学基础课件
能源利用效率。
02
医学影像技术
在医学影像技术中，辐射度学的知识可以帮助我们理解影像的形成机制
和优化影像质量；同时，光度学的知识可以帮助我们设计更好的医用光
源和照明系统。
03
视觉科学
光度学的知识在视觉科学中有着广泛的应用，例如人眼的光觉响应、颜
色视觉等；而辐射度学的知识可以帮助我们理解视觉感知的物理基础。
辐射度和光度在照明设计 中的应用
照明设计的基本原则
功能性原则
照明设计应满足人们的 基本照明需求，提供足 够的亮度以适应不同的
活动和环境。
舒适性原则
照明设计应考虑人的视 觉舒适感，避免过强或 过弱的光线造成视觉疲
劳或不适。
经济性原则
照明设计应考虑成本和 能耗，合理选择高效、 节能的照明设备和控制
系统。
研究的范围不同
辐射度学的研究范围涵盖了整个电磁波段，而光度学主要关注可见 光波段。
应用的领域不同
辐射度学在能源、环境、气象等领域有广泛应用，而光度学在照明 、显示、摄影等领域有广泛应用。
辐射度学与光度学的应用领域
01
能源与环境监测
辐射度学的方法可以用于测量和监测环境中的电磁辐射能量，例如太阳
辐射、地球辐射等；光度学的知识可以用于设计合理的照明系统，提高
辐射度学主要研究电磁辐射的能量分布和传输，而光度学则关注光 辐射的度量、测量和应用。
两者有共同的基础概念
例如，辐射通量、辐射照度、辐射亮度等概念在两者中都有涉及。
两者在某些领域有交叉
例如，在照明工程和光环境设计中，光度学的知识和方法常常与辐 射度学的知识相结合。
辐射度学与光度学的区别
研究重点不同
辐射度学更注重电磁辐射的物理特性和传输规律，而光度学更注 重光辐射的视觉感知和应用。
光度与辐射度基础课件
照明设计 节能减排
光度与辐射度在光学仪器中的应用
光学测量
图像处理
在图像处理领域，光度和辐射度参数 可用于增强图像对比度和清晰度，提 高图像质量。
光度与辐射度在环境保护中的应用
环境监测
生态保护
光度与辐射度在医学领域的应用
医学影像
医学影像技术中，光度和辐射度参数对于提高影像质量和诊断准确率具有重要作 用。
在光谱分析中，辐射度是测量和分析 物质吸收、发射光谱的关键参数，有 助于了解物质的性质和组成。
光度测量技术
光度测量定义 光度测量仪器 光度测量应用
辐射度测量技术
辐射度测量定义
辐射度测量仪器
辐射度测量应用
光度与辐射度测量技术的发展趋势
高精度测量
智能化测量
多维测量
光度与辐射度在照明工程中的应用
光度量单位
01
02
瓦特（W）
坎德拉（cd）
03 流明（lm）
光度量与其他物理量的关系
01
光功率与光强度、光通量的关系
02
光强度与发光角度的关系
03
光通量与其他物理量的关系
辐射度量定义 01 02
辐射度量ห้องสมุดไป่ตู้位
除此之外，还有其他的单位如焦耳（J ）、瓦特小时（Wh）等，用于描述不 同形式的能量和功率。
辐射度量与其他物理量的关系
辐射度量与光度量有密切的联系， 光度量是描述光源发光强弱的物 理量。
辐射度量和光度量都是描述光和 电磁辐射的重要物理量，它们在
某些场合可以互相转换。
此外，辐射度量还与温度、颜色 等其他物理量有关，这些物理量 之间存在一定的关系和转换公式。
光度与辐射度的联系
两者都是描述光源辐射能力的物理量，光度用于描述人眼可见光的辐射，而辐射度 则用于描述整个电磁波段的辐射。
辐射度学与光度学的基础知识课件
总结词
辐射度学的应用领域广泛，包括天文、气象、环保、 能源等领域。
详细描述
辐射度学的应用领域非常广泛。在天文领域，通过对天 体的辐射特性进行研究，可以深入了解天体的组成和演 化过程；在气象领域，通过对地球表面和大气的辐射特 性进行测量和计算，可以预测天气和气候变化；在环保 领域，可以利用辐射度学的方法监测环境污染和评估环 境质量；在能源领域，可以通过研究物质的辐射特性， 实现能源的高效利用和节能减排。此外，辐射度学还在 医学、农业等领域有着广泛的应用。
详细描述
光度量是用来描述光的特性的物理量。其中，光通量表示光的总量，发光强度表示光源在一定方向上 发射光的强度，照度表示光照在物体表面的强度，光色则涉及到人对光的视觉感知。
光度学的应用领域
总结词
光度学的应用领域广泛，包括照明设计、显 示技术、摄影和医学影像等。
详细描述
光度学在各个领域都有重要的应用价值。在 照明设计领域，光度学为提高照明质量和能 效提供了理论支持；在显示技术领域，光度 学帮助优化屏幕亮度和色彩表现；在摄影和 医学影像领域，光度学则有助于获取高质量 的图片和影像。
03
辐射度学与光度学的关系
辐射度学与光度学的联系来自1 2两者都是研究光和辐射的学科
辐射度学主要研究光和电磁辐射的能量和功率， 而光度学则关注光的质量和视觉感知。
共同的理论基础
两者都基于物理光学和电磁理论，研究光和辐射 的传播、吸收、散射和发射等特性。
3
交叉应用领域
在某些领域，如照明工程、光环境评估等，辐射 度学和光度学有交叉应用，相互补充。
04
辐射度学与光度学的应用 实例
辐射度学的应用实例
太阳辐射测量
辐射度学可以用于测量太阳辐射，包括紫外、可见和红外 波段的辐射能量，对于太阳能利用和气象观测具有重要意 义。
辐射度学的应用领域广泛，包括天文、气象、环保、 能源等领域。
详细描述
辐射度学的应用领域非常广泛。在天文领域，通过对天 体的辐射特性进行研究，可以深入了解天体的组成和演 化过程；在气象领域，通过对地球表面和大气的辐射特 性进行测量和计算，可以预测天气和气候变化；在环保 领域，可以利用辐射度学的方法监测环境污染和评估环 境质量；在能源领域，可以通过研究物质的辐射特性， 实现能源的高效利用和节能减排。此外，辐射度学还在 医学、农业等领域有着广泛的应用。
详细描述
光度量是用来描述光的特性的物理量。其中，光通量表示光的总量，发光强度表示光源在一定方向上 发射光的强度，照度表示光照在物体表面的强度，光色则涉及到人对光的视觉感知。
光度学的应用领域
总结词
光度学的应用领域广泛，包括照明设计、显 示技术、摄影和医学影像等。
详细描述
光度学在各个领域都有重要的应用价值。在 照明设计领域，光度学为提高照明质量和能 效提供了理论支持；在显示技术领域，光度 学帮助优化屏幕亮度和色彩表现；在摄影和 医学影像领域，光度学则有助于获取高质量 的图片和影像。
03
辐射度学与光度学的关系
辐射度学与光度学的联系来自1 2两者都是研究光和辐射的学科
辐射度学主要研究光和电磁辐射的能量和功率， 而光度学则关注光的质量和视觉感知。
共同的理论基础
两者都基于物理光学和电磁理论，研究光和辐射 的传播、吸收、散射和发射等特性。
3
交叉应用领域
在某些领域，如照明工程、光环境评估等，辐射 度学和光度学有交叉应用，相互补充。
04
辐射度学与光度学的应用 实例
辐射度学的应用实例
太阳辐射测量
辐射度学可以用于测量太阳辐射，包括紫外、可见和红外 波段的辐射能量，对于太阳能利用和气象观测具有重要意 义。
辐射度与光度学基础知识课件
详细描述
辐射度学主要研究电磁波的发射、传播、吸收、散射和转换等过程，以及这些 过程中电磁波的能量分布和传输规律。它涉及到电磁波与物质相互作用的基本 规律，是光学、光谱学、热力学等多个学科的基础。
辐射度学单位
总结词
辐射度学中常用的单位包括瓦特、焦耳、坎德拉等，用于描述电磁辐射的能量、功率和亮度等物理量 。
照明工程中的辐射度和光度学的综合应用
在照明工程中，辐射度和光度学是相 辅相成的两个领域，综合应用可以更 好地满足实际需求。
综合应用还体现在照明设计过程中， 需要综合考虑光源的辐射特性和光照 效果，以及人类视觉感知的需求，以 实现最佳的照明效果。
通过结合辐射度和光度学的原理，可 以更精确地控制光源的辐射特性和光 照效果，提高照明质量和效率。
照明工程中的辐射度学应用
辐射度学是研究光辐射在空间分布、传输和度量的科学，在照明工程中有着广泛的 应用。
利用辐射度学原理，可以精确测量和控制光源的辐射特性，如光谱分布、光强空间 分布、辐射温度等，从而优化照明系统的性能。
辐射度学还用于研究光环境对人类视觉感知的影响，为照明设计提供科学依据，提 高照明质量和舒适度。
详细描述
辐射度学涉及一系列物理量，这些物理量用于描述电 磁波的各种特性。其中包括辐射能量（描述电磁波携 带的能量大小），辐射通量（描述单位时间内通过某 一面积的能量大小），辐射强度（描述光源在某一方 向上发射的光的强度），辐射亮度（描述物体表面反 射或发射光的亮度）。这些物理量在研究电磁波的发 射、传播、吸收、散射和转换等过程中具有重要意义 。
详细描述
流明是光通量的单位，表示单位时间内发出的光的总量。坎德拉是发光强度的单位，表示单位方向上单位立体角 内发出的光的强度。勒克斯是光照强度的单位，表示单位面积上单位立体角内发出的光的强度。这些单位在光度 学中具有重要地位，用于描述光辐射的度量和性质。
辐射度学主要研究电磁波的发射、传播、吸收、散射和转换等过程，以及这些 过程中电磁波的能量分布和传输规律。它涉及到电磁波与物质相互作用的基本 规律，是光学、光谱学、热力学等多个学科的基础。
辐射度学单位
总结词
辐射度学中常用的单位包括瓦特、焦耳、坎德拉等，用于描述电磁辐射的能量、功率和亮度等物理量 。
照明工程中的辐射度和光度学的综合应用
在照明工程中，辐射度和光度学是相 辅相成的两个领域，综合应用可以更 好地满足实际需求。
综合应用还体现在照明设计过程中， 需要综合考虑光源的辐射特性和光照 效果，以及人类视觉感知的需求，以 实现最佳的照明效果。
通过结合辐射度和光度学的原理，可 以更精确地控制光源的辐射特性和光 照效果，提高照明质量和效率。
照明工程中的辐射度学应用
辐射度学是研究光辐射在空间分布、传输和度量的科学，在照明工程中有着广泛的 应用。
利用辐射度学原理，可以精确测量和控制光源的辐射特性，如光谱分布、光强空间 分布、辐射温度等，从而优化照明系统的性能。
辐射度学还用于研究光环境对人类视觉感知的影响，为照明设计提供科学依据，提 高照明质量和舒适度。
详细描述
辐射度学涉及一系列物理量，这些物理量用于描述电 磁波的各种特性。其中包括辐射能量（描述电磁波携 带的能量大小），辐射通量（描述单位时间内通过某 一面积的能量大小），辐射强度（描述光源在某一方 向上发射的光的强度），辐射亮度（描述物体表面反 射或发射光的亮度）。这些物理量在研究电磁波的发 射、传播、吸收、散射和转换等过程中具有重要意义 。
详细描述
流明是光通量的单位，表示单位时间内发出的光的总量。坎德拉是发光强度的单位，表示单位方向上单位立体角 内发出的光的强度。勒克斯是光照强度的单位，表示单位面积上单位立体角内发出的光的强度。这些单位在光度 学中具有重要地位，用于描述光辐射的度量和性质。
红外物理(第二版)课件：辐射度学和光度学基础
其中,V 为体积,单位是 m3。
辐射度学和光度学基础 2.2.3 辐射功率
辐射功率就是发射、传输或接收辐射能的时间速率,用 P 表示,单位是 W,其定义 式为
其中,t为时间,单位为s。
辐射度学和光度学基础
辐射功率主要描述辐射能的时间特性,如许多辐射源的 发射特性,以及辐射探测器的 响应值不取决于辐射能的时间 积累,而取决于辐射功率的大小。
辐射度学和光度学基础 因此,在θ方向观测到的辐射源表面上位置x 处的辐亮度,
就是 Δ2P与 ΔAθ及 ΔΩ 之比的极限值,即
辐亮度的单位是 W/(m2·sr)。
辐射度学和光度学基础
图2-5 辐亮度的定义
辐射度学和光度学基础
由(2-7)式可知,源面上的小面源dA在θ方向的小立体角元 dΩ 内发射的辐射功率为d2P=LcosθdΩdA,所以,dA 向半球空 间发射的辐射功率可以通过对立体角积分得到,即
辐射度学和光度学基础
辐射度学主要是建立在几何光学的基础上,作两个假设: 第一,辐射按直线传播,因 此,辐射的波动性不会使辐射能的空 间分布偏离一条几何光线所规定的光路;第二,辐射 能是不相 干的,所以辐射度学不考虑干涉效应。
与其他物理量的测量相比较,辐射能的测量误差是很大 的,百分之一的误差就认为是 很精确的了。这也只能是在操 作非常小心,所采用的元件、技术、测试标准与上述误差十 分匹配的条件下才能达到的。
辐射度学和光度学基础 对于上述所测量的小面源 ΔA,有
由上式可得
辐射度学和光度学基础 如果小面源的辐亮度L 不随位置变化(由于小面源 ΔA
面积较小,通常可以不考虑L 随 ΔA 上位置的变化),则
即小面源在空间某一方向上的辐射强度等于该面源的辐 亮度乘以小面源在该方向上的 投影面积(或表观面积)。
辐射度学和光度学基础 2.2.3 辐射功率
辐射功率就是发射、传输或接收辐射能的时间速率,用 P 表示,单位是 W,其定义 式为
其中,t为时间,单位为s。
辐射度学和光度学基础
辐射功率主要描述辐射能的时间特性,如许多辐射源的 发射特性,以及辐射探测器的 响应值不取决于辐射能的时间 积累,而取决于辐射功率的大小。
辐射度学和光度学基础 因此,在θ方向观测到的辐射源表面上位置x 处的辐亮度,
就是 Δ2P与 ΔAθ及 ΔΩ 之比的极限值,即
辐亮度的单位是 W/(m2·sr)。
辐射度学和光度学基础
图2-5 辐亮度的定义
辐射度学和光度学基础
由(2-7)式可知,源面上的小面源dA在θ方向的小立体角元 dΩ 内发射的辐射功率为d2P=LcosθdΩdA,所以,dA 向半球空 间发射的辐射功率可以通过对立体角积分得到,即
辐射度学和光度学基础
辐射度学主要是建立在几何光学的基础上,作两个假设: 第一,辐射按直线传播,因 此,辐射的波动性不会使辐射能的空 间分布偏离一条几何光线所规定的光路;第二,辐射 能是不相 干的,所以辐射度学不考虑干涉效应。
与其他物理量的测量相比较,辐射能的测量误差是很大 的,百分之一的误差就认为是 很精确的了。这也只能是在操 作非常小心,所采用的元件、技术、测试标准与上述误差十 分匹配的条件下才能达到的。
辐射度学和光度学基础 对于上述所测量的小面源 ΔA,有
由上式可得
辐射度学和光度学基础 如果小面源的辐亮度L 不随位置变化(由于小面源 ΔA
面积较小,通常可以不考虑L 随 ΔA 上位置的变化),则
即小面源在空间某一方向上的辐射强度等于该面源的辐 亮度乘以小面源在该方向上的 投影面积(或表观面积)。
第六章 辐射度学和光度学基础 PPT课件
Φ K Φe 15 60 900lm
I Φ 71.62cd
4
§6-4 光度学中的基本量
二、光出射度和光照度
✓发光体单位面积发射的光通量，称光出射度，记作 M ✓接受体单位面积接收到的光通量，称光照度，记作 E
M dΦ dS
M Φ S
E dΦ dS
EΦ S
光照度的单位为：勒克斯（lx）
E0
'
4
L
D f'
2
D f'
2
T
D f'
2
F
FF FT
E0 '
4
L
D f'
2 T
§6-9 照相物镜像平面的光照度和光圈数
例：有一照相物镜透过率为0.85，T制光圈为1:2，求F制光圈。
0.85
FT 2
FF FT
FF FT 1.84
F制光圈1:1.84
§6-9 照相物镜像平面的光照度和光圈数
若灯泡均匀发光：
Φ 4I 3670lm
若用充气钨丝灯泡
u' u
2.5m
K 15lm/W
Φ Φe K 245W
150mm 15m
§6-4 光度学中的基本量
三、光亮度
✓发光体在某方向上单位面积单位立体角发射的光通量，称光亮度，记
作L
dΦ I
L
ddSn dSn
dSn dS cos
A dS
50°
30°
0.563
60°
E' / E0 '
0.344
0.171
0.063
如果存在渐晕，面渐晕系数为K
E' K cos4 '
I Φ 71.62cd
4
§6-4 光度学中的基本量
二、光出射度和光照度
✓发光体单位面积发射的光通量，称光出射度，记作 M ✓接受体单位面积接收到的光通量，称光照度，记作 E
M dΦ dS
M Φ S
E dΦ dS
EΦ S
光照度的单位为：勒克斯（lx）
E0
'
4
L
D f'
2
D f'
2
T
D f'
2
F
FF FT
E0 '
4
L
D f'
2 T
§6-9 照相物镜像平面的光照度和光圈数
例：有一照相物镜透过率为0.85，T制光圈为1:2，求F制光圈。
0.85
FT 2
FF FT
FF FT 1.84
F制光圈1:1.84
§6-9 照相物镜像平面的光照度和光圈数
若灯泡均匀发光：
Φ 4I 3670lm
若用充气钨丝灯泡
u' u
2.5m
K 15lm/W
Φ Φe K 245W
150mm 15m
§6-4 光度学中的基本量
三、光亮度
✓发光体在某方向上单位面积单位立体角发射的光通量，称光亮度，记
作L
dΦ I
L
ddSn dSn
dSn dS cos
A dS
50°
30°
0.563
60°
E' / E0 '
0.344
0.171
0.063
如果存在渐晕，面渐晕系数为K
E' K cos4 '
辐射度学与光度学的基础知识
辐射度学与光度学的基础 知识
• 辐射度学基础 • 光度学基础 • 辐射度学与光度学的关系 • 实际应用中的辐射度和光度问题 • 总结与展望
01
辐射度学基础
辐射度学的定义与概念
总结词
辐射度学是研究电磁辐射的发射、传 播、吸收、散射和转换等过程的科学。
详细描述
辐射度学主要关注电磁辐射的能量、 功率、辐射通量、辐射强度等物理量 的测量和计算，以及这些物理量在不 同介质和环境中的变化规律。
02
光度学基础
光度学的定义与概念
总结词
光度学是研究光辐射的度量、测量和应用的学科，它涉及到光辐射的定量描述和测量。
详细描述
光度学主要研究光辐射的属性、度量单位、测量方法和应用。它关注的是光辐射的能量、 功率和辐射通量等物理量的度量，以及这些物理量在不同媒介中的传播、散射和吸收等
行为。
光度量
1. 光通量
光度定律
总结词
光度定律是描述光辐射在不同媒介中传播时遵循的规律， 包括斯涅尔定律、反射定律和折射定律等。
1. 斯涅尔定律
也称为反射定律，它描述了光线在两种不同媒介的交界面 上的反射和折射行为，即入射角等于反射角，折射角与入 射角成正比。
2. 折射定律
当光线从一种媒介进入另一种媒介时，其传播方向会发生 变化，这个变化与两种媒介的折射率有关。折射定律描述 了折射光线与入射光线之间的关系。
光源的辐射度和光度性能
光谱分布
不同光源的光谱分布不同，这决定了它们在颜色 表现、显色指数等方面的性能。
光效
光效是衡量光源效率的指标，光效高的光源在相 同亮度下消耗的电能更少。
寿命与稳定性
光源的寿命和稳定性也是重要的性能指标，它们 决定了光源的使用和维护成本。
• 辐射度学基础 • 光度学基础 • 辐射度学与光度学的关系 • 实际应用中的辐射度和光度问题 • 总结与展望
01
辐射度学基础
辐射度学的定义与概念
总结词
辐射度学是研究电磁辐射的发射、传 播、吸收、散射和转换等过程的科学。
详细描述
辐射度学主要关注电磁辐射的能量、 功率、辐射通量、辐射强度等物理量 的测量和计算，以及这些物理量在不 同介质和环境中的变化规律。
02
光度学基础
光度学的定义与概念
总结词
光度学是研究光辐射的度量、测量和应用的学科，它涉及到光辐射的定量描述和测量。
详细描述
光度学主要研究光辐射的属性、度量单位、测量方法和应用。它关注的是光辐射的能量、 功率和辐射通量等物理量的度量，以及这些物理量在不同媒介中的传播、散射和吸收等
行为。
光度量
1. 光通量
光度定律
总结词
光度定律是描述光辐射在不同媒介中传播时遵循的规律， 包括斯涅尔定律、反射定律和折射定律等。
1. 斯涅尔定律
也称为反射定律，它描述了光线在两种不同媒介的交界面 上的反射和折射行为，即入射角等于反射角，折射角与入 射角成正比。
2. 折射定律
当光线从一种媒介进入另一种媒介时，其传播方向会发生 变化，这个变化与两种媒介的折射率有关。折射定律描述 了折射光线与入射光线之间的关系。
光源的辐射度和光度性能
光谱分布
不同光源的光谱分布不同，这决定了它们在颜色 表现、显色指数等方面的性能。
光效
光效是衡量光源效率的指标，光效高的光源在相 同亮度下消耗的电能更少。
寿命与稳定性
光源的寿命和稳定性也是重要的性能指标，它们 决定了光源的使用和维护成本。
第6章 辐射度与光度基础B 2014
• 热辐射，亦称温度辐射，任何物体（固体、液体、 致密气体）在任何温度均可进行这种辐射，并且 其光谱是连续光谱，能量对不同波长的分布随波 长连续改变。 • 但对不同温度的系统，能量对波长的分布也不同。 • 例如，温度低的铁块主要辐射不可见的红外线； 温度到500℃左右，铁块才开始辐射暗红色的可 见光；随着温度的提高，不但光的强度逐渐增大， 颜色也由暗红转为橙红；温度越高，波长较短的 辐射越丰富，大约到1500℃开始显示为白光，还 有相当多的紫外线。
习题2.在距离标准钨丝灯2m远处放置一个照度计探头， 已知探头的光敏面积为0.5 cm2，若照度计测得的最大照 度为100(lx)，试求 1、所发出的光通量为多少？ 2、标准钨丝灯在该方向的发光强度为多少？
黑体辐射
27
• 如果物体发射出去的能量恰好等于在同一 时间内所吸收的能量，则辐射过程达到平 衡，称为平衡辐射，此时物体具有确定的 温度。否则为非平输出功率为3mW，试 计算其发出的光通量为多少lm？假设 V(λ=632.8nm)=0.24
Φv,λ=Kλ*Φe,λ=KmV(λ)Φe,λ =683×0.24×3×10-3 =0.492(lm)
1、光通量Φ ：光辐射通量对人眼所引起的视觉强度 值。 例：若在波长λ到λ＋dλ间隔之内的光源辐射通量为 Φe，λ d λ 。则光通量为
光度量
1.2.2 光度量与辐射度量的关系
X e ( λ ) 可通过人眼视觉特性进行 (光谱)光度量 X v ( λ ) 和(光谱)辐射度量 转换，即: X vλ = K (λ ) X eλ 光谱光度量和光谱辐射度量: X vλ = K mV (λ ) X eλ
光度量和辐射度量:
Xv =
Xv
∫ X λ dλ = K ∫ V ( λ ) X λ dλ
辐射度学与光度学的基础知识课件
共同的理论基础
两者都基于物理光学和电磁波理论，研究光与物质的相互作用以及 光的传播、散射、吸收等特性。
交叉应用
在某些领域，如照明工程、光环境评估等，辐射度学与光度学的知 识是相互补充的。
辐射度学与光度学的区别
研究重点不同
辐射度学更注重光辐射的物理特 性和能量测量，而光度学则关注 光对人眼的视觉效应和光照度的
度量。
测量对象不同
辐射度学测量的是光辐射的能量和 功率，而光度学则测量光照度和亮 度等视觉感知相关的参数。
应用领域有差异
辐射度学在能源、环境监测等领域 有广泛应用，而光度学在照明设计、 视觉科学等领域更为常见。
辐射度学与光度学的应用领域
能源与环境监测
照明工程
辐射度学用于测量太阳辐射、红外辐射等 能源相关领域的光辐射参数，以评估能源 利用效率和环境影响。
仪器性能测试
利用光度学参数对光学仪 器进行性能测试和校准。
视觉科学
研究人眼对光的响应和视 觉感知，提高视觉舒适度 和视觉效率。
在辐射测量和检测技术中的应用
辐射度测量
测量光辐射的能量和功率，用于 太阳能利用、激光技术等领域。
辐射安全与防护
评估辐射对人体的影响，制定辐 射安全与防护措施。
检测技术
利用光度学原理发展各种检测技 术，如光谱分析、荧光分析等。
05 辐射度学与光度学的未来 发展
新的物理量和单位的发展
新的物理量
随着科技的发展，辐射度学与光度学 中可能会引入新的物理量，如光子能 量、光子流密度等，以更好地描述光 辐射和光传输过程中的特性。
新的单位
为了适应新的物理量，可能需要发展 新的单位，如光子能量单位“电子伏 特”等，以提供更准确、更一致的度 量标准。
两者都基于物理光学和电磁波理论，研究光与物质的相互作用以及 光的传播、散射、吸收等特性。
交叉应用
在某些领域，如照明工程、光环境评估等，辐射度学与光度学的知 识是相互补充的。
辐射度学与光度学的区别
研究重点不同
辐射度学更注重光辐射的物理特 性和能量测量，而光度学则关注 光对人眼的视觉效应和光照度的
度量。
测量对象不同
辐射度学测量的是光辐射的能量和 功率，而光度学则测量光照度和亮 度等视觉感知相关的参数。
应用领域有差异
辐射度学在能源、环境监测等领域 有广泛应用，而光度学在照明设计、 视觉科学等领域更为常见。
辐射度学与光度学的应用领域
能源与环境监测
照明工程
辐射度学用于测量太阳辐射、红外辐射等 能源相关领域的光辐射参数，以评估能源 利用效率和环境影响。
仪器性能测试
利用光度学参数对光学仪 器进行性能测试和校准。
视觉科学
研究人眼对光的响应和视 觉感知，提高视觉舒适度 和视觉效率。
在辐射测量和检测技术中的应用
辐射度测量
测量光辐射的能量和功率，用于 太阳能利用、激光技术等领域。
辐射安全与防护
评估辐射对人体的影响，制定辐 射安全与防护措施。
检测技术
利用光度学原理发展各种检测技 术，如光谱分析、荧光分析等。
05 辐射度学与光度学的未来 发展
新的物理量和单位的发展
新的物理量
随着科技的发展，辐射度学与光度学 中可能会引入新的物理量，如光子能 量、光子流密度等，以更好地描述光 辐射和光传输过程中的特性。
新的单位
为了适应新的物理量，可能需要发展 新的单位，如光子能量单位“电子伏 特”等，以提供更准确、更一致的度 量标准。
第六章辐射度学与光度学基础
• 发光体都是在它周围一定空间内辐射能 量的，是立体空间问题
• 定义：一个任意形状的封闭锥面所包含的空
间 • 计算公式：d Ω =ds/r2
dΩ
• 单位：
以锥顶为球心，以r为半径作一圆球，如果锥面在圆 球上所截出的面积等于r2,则该立体角为一个“球面 度”（sr）。
例：整球面的面积4πr2,则这个空间为4 π球面度
• dS1输入到dS2内的光通量为dΦ1
d1
L1
cos1dS1d1
L1
cos1dS1
dS2
cos2
l2
• 从dS2射出的dΦ2
d2
L2
cos2dS2d2
L2
cos2dS2
dS1
cos1
l2
• 若不考虑光能损失
d1 d2
L1 L2
结论：光在同一介质中传播，忽略散射及吸收，则在传播中的 任一截面上，光通量与亮度不变。光束的亮度就是光源的亮度
A ds′
计算举例：
如下照明器，在15m远的地方照明直径为2.5m的圆 面积，要求达到平均照度为50lx，聚光镜的焦距 为150mm，通光直径也等于150mm，试求灯泡 的发光强度和灯泡通过聚光镜成像后在照明范围 内的平均发光强度，以及灯泡的功率和位置。
解： 均匀照明下：
ES 50 (1.25)2 246lm
L
辐射量和光学量的对应关系
3.辐射度学中的基本量
• 辐射通量（单位：W） 功率
定义：单位时间内该辐射体所辐射的总能量
Φeλ
光谱密集度：
e
d
d
e 0 ed
Δλ
λ
• 辐射强度（单位：W/sr）
• 定义：一个任意形状的封闭锥面所包含的空
间 • 计算公式：d Ω =ds/r2
dΩ
• 单位：
以锥顶为球心，以r为半径作一圆球，如果锥面在圆 球上所截出的面积等于r2,则该立体角为一个“球面 度”（sr）。
例：整球面的面积4πr2,则这个空间为4 π球面度
• dS1输入到dS2内的光通量为dΦ1
d1
L1
cos1dS1d1
L1
cos1dS1
dS2
cos2
l2
• 从dS2射出的dΦ2
d2
L2
cos2dS2d2
L2
cos2dS2
dS1
cos1
l2
• 若不考虑光能损失
d1 d2
L1 L2
结论：光在同一介质中传播，忽略散射及吸收，则在传播中的 任一截面上，光通量与亮度不变。光束的亮度就是光源的亮度
A ds′
计算举例：
如下照明器，在15m远的地方照明直径为2.5m的圆 面积，要求达到平均照度为50lx，聚光镜的焦距 为150mm，通光直径也等于150mm，试求灯泡 的发光强度和灯泡通过聚光镜成像后在照明范围 内的平均发光强度，以及灯泡的功率和位置。
解： 均匀照明下：
ES 50 (1.25)2 246lm
L
辐射量和光学量的对应关系
3.辐射度学中的基本量
• 辐射通量（单位：W） 功率
定义：单位时间内该辐射体所辐射的总能量
Φeλ
光谱密集度：
e
d
d
e 0 ed
Δλ
λ
• 辐射强度（单位：W/sr）
辐射度学和光度学基础
立体角的大小定义为：Ω=S／r 2 其中：Ω为立体角的大小 S为球面上的面积 r为球体的半径。
立体角的单位是“球面度”，用符号sr表示。 注意：上述公式计算立体角大小时，面积s可以是任意形
状的，如圆形，正方形，异形等。 球面的立体角： Ω=4πr2／r2=4π≈12.57球面度(sr)
一、辐射度学和pp光t课件度学基本物理量
辐射度学和光度学基础
ppt课件
1
主要内容
一、辐射度学和光度学基本物理量 二、视见函数（联系两者） 三、辐射度学和光度学基本物理量的关系 四、黑体辐射（应用，色度学）
ppt课件
2
1.1 电磁波谱
可见光定义波段：380~780nm（大部分定义）
一、辐射度学和pp光t课件度学基本物理量
3
1.2 研究范围
的光能量，Φv=dQ/dt，流明（lm） 3、其它5个量都直接与光通量相联系。光能
量、光强度、光亮度、光出射度、光照度。
一、辐射度学和pp光t课件度学基本物理量
12
1.10 联系辐射度学和光度学的坎德拉
1cd= 1/683 W/sr——坎德拉定义 1cd=1lm/sr——流明定义 555nm单色波长条件下
6
1.5 基本辐射度学物理量的核心量
辐射功率（辐射通量） 1、共7个物理量 2、辐射功率（辐射通量）：单位时间的辐射
能量，Φe=dQ/dt，瓦（W） 3、其它6个量除辐射能量密度外，5个量都直
接与辐射功率相联系。辐射能量、辐射强 度、辐射亮度、辐射出射度、辐射照度。
一、辐射度学和pp光t课件度学 光通量Φv 若称光功率则为W 发光强度Iv
光亮度Lv
光出射度Mv
1.8 基本光度学物理量
辐射度与光度学的基础知识
辐射度与光度学的基础知识目录一、辐射度学基础知识 (3)1. 辐射度概念及原理 (4)1.1 辐射度的定义 (5)1.2 辐射度的物理量及其单位 (5)1.3 辐射源的类型与特点 (6)2. 辐射的传播与转换 (7)2.1 辐射的传播方式 (8)2.2 辐射能的转换与传输 (10)2.3 辐射强度的衰减规律 (11)二、光度学基础知识 (12)1. 光度学概述 (13)1.1 光度学的定义与目的 (14)1.2 光学系统的基本组成 (15)1.3 光度学与辐射度学的关系 (16)2. 光学量的测量与计算 (17)2.1 光照度及其测量 (18)2.2 亮度及其计算 (19)2.3 色温与显色指数 (20)三、辐射度与光度在照明设计中的应用 (21)1. 照明设计基本原理 (22)1.1 照明设计的基本要求 (23)1.2 照明设计的步骤与方法 (24)1.3 照明设计的注意事项 (25)2. 辐射度与光度在照明设计中的应用实例 (26)2.1 室内照明设计 (27)2.2 室外照明设计 (28)2.3 特殊场合照明设计 (30)四、辐射安全与防护 (32)1. 辐射安全基础知识 (33)1.1 辐射的种类与特点 (35)1.2 辐射对人体的影响 (36)1.3 辐射安全标准与规范 (37)2. 辐射防护措施及方法 (38)2.1 时间防护 (39)2.2 距离防护 (40)2.3 屏蔽防护 (41)2.4 个人剂量监测与健康管理 (42)五、实验及案例分析 (43)1. 实验教程 (45)1.1 实验一 (46)1.2 实验二 (47)1.3 实验三 (48)2. 案例分析 (49)2.1 案例一 (50)2.2 案例二 (51)一、辐射度学基础知识辐射源与辐射类型：辐射源是发出辐射能量的物体或点。
辐射可以是电磁辐射，如可见光、红外线和紫外线等；也可以是粒子辐射，如电子和光子等。
在光度学中，主要关注的是电磁辐射。
辐射度学与光度学课件
光谱辐射量也叫辐射量的光谱密度。
光谱辐射通量Ф（λ） 辐射源发出的光在波长λ处的单位波长间隔内的辐射通量。辐射通量与波长的关系如图。 其关系式为：
单位：W／μm(瓦每微米)， 或W／nm(瓦每纳米)。
辐射源的总辐射通量：
前面介绍的几个重要的辐射量，都有与光谱辐射量相对应的关系：
光谱辐照度： 光谱辐射出射度： 光谱辐射亮度：
人眼的光谱光视效率的数值
波长（nm）
波长（nm）
明视觉
明视觉
暗视觉
暗视觉
暗视觉光谱光视效率 虚线：亮度小于0.001cd/㎡时的暗视觉光谱光视效率，用Vˊ(λ)表示，此时的视觉主要由人眼视网膜上分布的杆状细胞刺激所引起的； 最大值：507nm
明视觉光谱光视效率 实线：亮度大于3cd/m2时的明视觉光谱光视效率，用V(λ)表示，此时的视觉主要由人眼视网膜上分布的锥体细胞的刺激所引起的，最大值在555nm处。
光度量中的单位
1.最基本的是发光强度单位：坎德拉(Candela)． cd； 国际单位制中七个基本单位之一。 定义：频率为540×1012Hz(对应在空气中555nm波长) 的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1／683W/sr时，在该方向上的发光强度为1cd。 2.光通量的单位是流明(lm) 1lm它是发光强度为1cd的点光源在单位立体角内1sr发出的光通量。 3.光照度的单位：勒克斯(lx) 1lx它相当于1lm的光通量均匀地照在1㎡面积上所产生的光照度。
光亮度
LV
lm/(m2.sr)
辐射度量和光度量的对照表
由于人眼对相同能量、不同波长的可见光辐射能所产生的光感觉是不同的， 因而按人眼的视觉特性V(λ)来评价的辐射通量Φ即为光通量ΦV，这两者的关系为：
光谱辐射通量Ф（λ） 辐射源发出的光在波长λ处的单位波长间隔内的辐射通量。辐射通量与波长的关系如图。 其关系式为：
单位：W／μm(瓦每微米)， 或W／nm(瓦每纳米)。
辐射源的总辐射通量：
前面介绍的几个重要的辐射量，都有与光谱辐射量相对应的关系：
光谱辐照度： 光谱辐射出射度： 光谱辐射亮度：
人眼的光谱光视效率的数值
波长（nm）
波长（nm）
明视觉
明视觉
暗视觉
暗视觉
暗视觉光谱光视效率 虚线：亮度小于0.001cd/㎡时的暗视觉光谱光视效率，用Vˊ(λ)表示，此时的视觉主要由人眼视网膜上分布的杆状细胞刺激所引起的； 最大值：507nm
明视觉光谱光视效率 实线：亮度大于3cd/m2时的明视觉光谱光视效率，用V(λ)表示，此时的视觉主要由人眼视网膜上分布的锥体细胞的刺激所引起的，最大值在555nm处。
光度量中的单位
1.最基本的是发光强度单位：坎德拉(Candela)． cd； 国际单位制中七个基本单位之一。 定义：频率为540×1012Hz(对应在空气中555nm波长) 的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1／683W/sr时，在该方向上的发光强度为1cd。 2.光通量的单位是流明(lm) 1lm它是发光强度为1cd的点光源在单位立体角内1sr发出的光通量。 3.光照度的单位：勒克斯(lx) 1lx它相当于1lm的光通量均匀地照在1㎡面积上所产生的光照度。
光亮度
LV
lm/(m2.sr)
辐射度量和光度量的对照表
由于人眼对相同能量、不同波长的可见光辐射能所产生的光感觉是不同的， 因而按人眼的视觉特性V(λ)来评价的辐射通量Φ即为光通量ΦV，这两者的关系为：
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光度学中，为表示人眼对不同波长辐射的敏感度差别，
定义了一个函数 V ，称为视见函数，又称光谱光视效率。
视 见 函 数 国 际 标 准
把对人眼最灵敏的波长=555nm的视见函数定为1，即
V(55)51
假定人眼同时观察两个位于相同距离上的辐射体A和B， 这两个辐射体在观察方向上的辐射强度相等，A辐射的电磁波 波长为 ，B辐射的波长为555nm，人眼对A的视觉强度与人 眼对B的视觉强度之比，作为 波长的视见函数。
M
（lm/m2）sd NhomakorabeaA ds
发光体
辐射出射度
Me
de ds
2、光照度：某一表面被发光体照明，其表面某点附近单位面
积接收的光通量。
E d ds
d
A ds
被照表面均匀照明情况下，
E （lx） s
被照明体
单位：勒克司 1 lx=1 lm/m2
常见物体的光照度值
观看仪器的示值 一般阅读及书写 精细工作（修表等） 摄影场内拍摄电影 照相制版时的原稿 明朗夏日采光良好的室内 太阳直照时的地面照度 满月在天顶时的地面照度 无月夜天光在地面产生的照度
第六章-辐射度学和光度学基础 研究
例：假定一个圆锥面的半顶角为，求该圆锥所包含的立体 角大小。以r为半径做一圆球，假定在圆球上取一个d对应 的环带，则环带的宽度为rd，环带半径为rsin,所以环 带的长度为2rsin， 环带的总面积： dS = rd • 2rsin = 2r2sind
对应的立体角： d = dS/r2 = 2sind = -2dcos 积分得 = 4sin2/2 若较小，则 = 2
符号： E e
Ee
de ds
d e
A ds
单位：瓦每平方米（W/m2）
五、辐射亮度
辐射体表面某点附近，在某一指定方向上单位立体角内 单位投影面积上发出的辐射通量。
符号： L e
Le
Ie ds n
ds n ds cos
描述了辐射体不同位置不同方向上的辐射特性。
单位：瓦每球面度每平方米（W/sr.m2）
2、发光强度 发光强度与辐射度学中的辐射强度相对应。
指定方向上单位立体角内发出光通量的多少。也可以理解 为在这一方向上辐射强度中有多少是发光强度。
Id d C(d V )d eC V ()Ie
单位：坎（德拉） cd
CIE规定：当发光体发出的光全部是=555nm的单色光，在某 一方向上辐射强度 Ie168(W 3/sr)，则发光体在此方向上的发 光强度为1cd。
6.2 辐射度学中的基本量
一、辐射通量
----单位时间内辐射体辐射的总能量-----辐射功率 e
单位：瓦特 （W）
反映辐射强弱，是辐射体各波段辐射能量的积分。
辐射体的 总辐射功率
光谱密集度曲线
e 0 e d
e
lim 0
d d
二、辐射强度
辐射体在某一指定方向上单位立体角范围内的辐射通量。
例：一个功率（辐射通量）为60W的钨丝充气灯泡， 假定它在各方向上均匀发光，求它的发光强度。
１、求总光通量：
K e16 5 090 lm 0
２、求发光强度：总立体角为 4
I 940071.62cd
二、光出射度和光照度 １、光出射度：发光体表面某点附近单位面积发出的光通量。
M d ds
发光表面均匀发光情况下，
Ie
d e d
单位：瓦每球面度（W/sr） 表示辐射体在不同方向上的辐射特性。
三、辐射出射度
辐射体上某一点附近某一微元面积上辐射的总辐射通量。
符号：M e
Me
de ds
d e
A ds
单位：瓦每平方米（W/m2）
不管向哪个方向辐射，描述辐射体表面不同位置上单位 面积的辐射特性。
四、辐射照度
辐射照度与辐射出射度正好相反，不是发出辐射通量， 而是被辐射体上某一点附近某一微元面积上接收总辐射通量。
例：人眼同时观察距离相同的两个辐射体A和B，假定辐射强 度相同，A辐射波长为600nm, B辐射波长为500nm。
V(600)=0.631 V(500)=0.323 A对人眼产生的视觉强度是B对人眼产生视觉强度的 0.631/0.323倍，近似2倍。
若要使A和B对人眼产生相同的视觉强度，则辐射体A的 辐射强度应该是辐射体B强度的一半。
有了光谱光视效能后，光通量公式可写成
d C(V )d e K ()d e
总的光通量应该等于整个波长范围内上式的积分
d 0 0 K ()d e 0 K () e d
发光体的发光特性：光视效能（发光效率)
K e
0K()ed 0ed
光源种类
钨丝灯（真空） 钨丝灯（充气）
辐射度学中的基本量
辐射能 辐射通量 辐射强度 辐出射度 辐照度 辐亮度
U 光能量
Φe
Ie
Me
Ee
光通量 发光强度 光出射度 光照度
Le 光亮度
Q
Φ
I
M
E
L
光度学中的基本量
6.3 人眼的视见函数
辐射体发出电磁波，进入人眼，在可见光范围内，可以 产生亮暗感觉。可见光范围内，人眼对不同波长光的视觉敏 感度不同。
30~50 lx 50~70 100~200 1万
3万~4万 100~500
10万 0.2 3×10–4
石英卤素灯 气体放电管
常见光源的光视效能
光视效能 (lm/w)
光源种类
8~9.2
日光灯
9.2~21
高压水银灯
30
超高压水银灯
16~30
钠光灯
光视效能 (lm/w)
27~41 34~45 40~47.5
60
例：100瓦钨丝灯，光通量为1500流明，则K＝15lm/w 40瓦荧光灯，光通量为2000流明，则K＝50lm/w
6.4 光度学中的基本量
一、发光强度和光通量 光度学中的光通量与辐射度学中的辐射通量相对应。
假定有一单色光，其辐射通量为 d e ，其中能够引起视觉 的部分为光通量-----用人眼视觉强度来度量的辐射通量。
de Ied
单位：流明lm
人眼视觉强度： dCV( )d e C为单位换算常数
光通量：按人眼视觉强度来度量的辐射通量。
3、光谱光视效能
CC 与 V () 的乘积称为光谱光视效能，用K()表示。
K(λ) 683V(λ) 当V(λ) 1时，K(λ)最大， 即Km 683cdsr/W 称为最大光谱光视效能 。
V () 表示人眼对不同波长光辐射的敏感度差别。
K()表示辐射通量中有多少可以转变为光通量。
4、连续光谱的光通量计算
定义了一个函数 V ，称为视见函数，又称光谱光视效率。
视 见 函 数 国 际 标 准
把对人眼最灵敏的波长=555nm的视见函数定为1，即
V(55)51
假定人眼同时观察两个位于相同距离上的辐射体A和B， 这两个辐射体在观察方向上的辐射强度相等，A辐射的电磁波 波长为 ，B辐射的波长为555nm，人眼对A的视觉强度与人 眼对B的视觉强度之比，作为 波长的视见函数。
M
（lm/m2）sd NhomakorabeaA ds
发光体
辐射出射度
Me
de ds
2、光照度：某一表面被发光体照明，其表面某点附近单位面
积接收的光通量。
E d ds
d
A ds
被照表面均匀照明情况下，
E （lx） s
被照明体
单位：勒克司 1 lx=1 lm/m2
常见物体的光照度值
观看仪器的示值 一般阅读及书写 精细工作（修表等） 摄影场内拍摄电影 照相制版时的原稿 明朗夏日采光良好的室内 太阳直照时的地面照度 满月在天顶时的地面照度 无月夜天光在地面产生的照度
第六章-辐射度学和光度学基础 研究
例：假定一个圆锥面的半顶角为，求该圆锥所包含的立体 角大小。以r为半径做一圆球，假定在圆球上取一个d对应 的环带，则环带的宽度为rd，环带半径为rsin,所以环 带的长度为2rsin， 环带的总面积： dS = rd • 2rsin = 2r2sind
对应的立体角： d = dS/r2 = 2sind = -2dcos 积分得 = 4sin2/2 若较小，则 = 2
符号： E e
Ee
de ds
d e
A ds
单位：瓦每平方米（W/m2）
五、辐射亮度
辐射体表面某点附近，在某一指定方向上单位立体角内 单位投影面积上发出的辐射通量。
符号： L e
Le
Ie ds n
ds n ds cos
描述了辐射体不同位置不同方向上的辐射特性。
单位：瓦每球面度每平方米（W/sr.m2）
2、发光强度 发光强度与辐射度学中的辐射强度相对应。
指定方向上单位立体角内发出光通量的多少。也可以理解 为在这一方向上辐射强度中有多少是发光强度。
Id d C(d V )d eC V ()Ie
单位：坎（德拉） cd
CIE规定：当发光体发出的光全部是=555nm的单色光，在某 一方向上辐射强度 Ie168(W 3/sr)，则发光体在此方向上的发 光强度为1cd。
6.2 辐射度学中的基本量
一、辐射通量
----单位时间内辐射体辐射的总能量-----辐射功率 e
单位：瓦特 （W）
反映辐射强弱，是辐射体各波段辐射能量的积分。
辐射体的 总辐射功率
光谱密集度曲线
e 0 e d
e
lim 0
d d
二、辐射强度
辐射体在某一指定方向上单位立体角范围内的辐射通量。
例：一个功率（辐射通量）为60W的钨丝充气灯泡， 假定它在各方向上均匀发光，求它的发光强度。
１、求总光通量：
K e16 5 090 lm 0
２、求发光强度：总立体角为 4
I 940071.62cd
二、光出射度和光照度 １、光出射度：发光体表面某点附近单位面积发出的光通量。
M d ds
发光表面均匀发光情况下，
Ie
d e d
单位：瓦每球面度（W/sr） 表示辐射体在不同方向上的辐射特性。
三、辐射出射度
辐射体上某一点附近某一微元面积上辐射的总辐射通量。
符号：M e
Me
de ds
d e
A ds
单位：瓦每平方米（W/m2）
不管向哪个方向辐射，描述辐射体表面不同位置上单位 面积的辐射特性。
四、辐射照度
辐射照度与辐射出射度正好相反，不是发出辐射通量， 而是被辐射体上某一点附近某一微元面积上接收总辐射通量。
例：人眼同时观察距离相同的两个辐射体A和B，假定辐射强 度相同，A辐射波长为600nm, B辐射波长为500nm。
V(600)=0.631 V(500)=0.323 A对人眼产生的视觉强度是B对人眼产生视觉强度的 0.631/0.323倍，近似2倍。
若要使A和B对人眼产生相同的视觉强度，则辐射体A的 辐射强度应该是辐射体B强度的一半。
有了光谱光视效能后，光通量公式可写成
d C(V )d e K ()d e
总的光通量应该等于整个波长范围内上式的积分
d 0 0 K ()d e 0 K () e d
发光体的发光特性：光视效能（发光效率)
K e
0K()ed 0ed
光源种类
钨丝灯（真空） 钨丝灯（充气）
辐射度学中的基本量
辐射能 辐射通量 辐射强度 辐出射度 辐照度 辐亮度
U 光能量
Φe
Ie
Me
Ee
光通量 发光强度 光出射度 光照度
Le 光亮度
Q
Φ
I
M
E
L
光度学中的基本量
6.3 人眼的视见函数
辐射体发出电磁波，进入人眼，在可见光范围内，可以 产生亮暗感觉。可见光范围内，人眼对不同波长光的视觉敏 感度不同。
30~50 lx 50~70 100~200 1万
3万~4万 100~500
10万 0.2 3×10–4
石英卤素灯 气体放电管
常见光源的光视效能
光视效能 (lm/w)
光源种类
8~9.2
日光灯
9.2~21
高压水银灯
30
超高压水银灯
16~30
钠光灯
光视效能 (lm/w)
27~41 34~45 40~47.5
60
例：100瓦钨丝灯，光通量为1500流明，则K＝15lm/w 40瓦荧光灯，光通量为2000流明，则K＝50lm/w
6.4 光度学中的基本量
一、发光强度和光通量 光度学中的光通量与辐射度学中的辐射通量相对应。
假定有一单色光，其辐射通量为 d e ，其中能够引起视觉 的部分为光通量-----用人眼视觉强度来度量的辐射通量。
de Ied
单位：流明lm
人眼视觉强度： dCV( )d e C为单位换算常数
光通量：按人眼视觉强度来度量的辐射通量。
3、光谱光视效能
CC 与 V () 的乘积称为光谱光视效能，用K()表示。
K(λ) 683V(λ) 当V(λ) 1时，K(λ)最大， 即Km 683cdsr/W 称为最大光谱光视效能 。
V () 表示人眼对不同波长光辐射的敏感度差别。
K()表示辐射通量中有多少可以转变为光通量。
4、连续光谱的光通量计算