第10章 各种物理量的测试计量(下)
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第10章 各种物理量的测试计量(下)
第10章 各种物理量的测试计量（下）
(1) 朗伯定律。
朗伯定律是与发光强度和亮度有关系的。如果有 一个面积为A的均匀发光面,它在某一方向上的亮度为 Lθ,则在这个方向上的发光强度Iθ为
Iθ=LθAcosθ (10.1.4) 式中,θ为发光面法线与指定方向的夹角,称为方向 角。
第10章 各种物理量的测试计量(下)
第10章 各种物理量的测试计量（下）
I d d
(10.1.1)
坎德拉的定义是: 一光源在给定方向上的发光强度, 该光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射,且在此方向 上的辐射强度为1/683 W/sr。
3） 光照度是入射在单位面积上的光通量,用E表示,单 位是勒［克斯］（lx）。
第10章 各种物理量的测试计量（下）
第10章 各种物理量的测试计量（下）
10.1 光学计量 10.2 声学计量 10.3 化学计量 10.4 电离辐射计量
第10章 各种物理量的测试计量(下)
第10章 各种物理量的测试计量（下）
10.1 光学计量
10.1.1 光度计量
1．光度计量的主要内容和计量单位 光源发光的强弱、照明的效果是用人眼的视觉来衡 量的,在可见光范围内,人的眼睛对不同波长的光的敏感 程度是不相同的,这就造成人眼对能量相同、波长不同的 光所感受到的明暗程度是不同的。
光度计量一般是指对可见光各种参数的计量,主要有发 光强度、光通量、光照度和光亮度等。
第10章 各种物理量的测试计量(下)
第10章 各种物理量的测试计量（下）
1） 光通量是单位时间内通过某一面积,并按国际约定 的平均人眼视觉特性评价的光辐射通量,用Φ表示,单位 是流［明］（lm）。 流明的定义是: 光强度为1坎 (cd)的均匀点光源,在1 球面度(sr)立体角内发射的光通量。 2） 光强度是点光源在给定的方向上在单位立体角发 射的光通量,用I表示,单位是坎（cd）。
E d dS
(10.1.2)
第10章 各种物理量的测试计量(下)
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勒克斯的定义是: 1 lm的光通量均匀分布在1 m 2表面上所产生的光照度。
4） 光亮度是一个具有一定面积的光源（包括非自发 光源表面）在指定方向上单位投影面积的发光强度,用 L表示,单位是尼特（nt）。
第10章 各种物理量的测试计量(下)
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（2） 数字式光电光度计。
数字式光电光度计是用光电法进行光度计量的仪器,即用 各种光电接收器和电测仪表相配合进行计量。常用的接收器有 光电池、光电管和光电倍增管等。不同光源光度量的计量,需 选择不同物理性质的光电接收器,采用不同方式来指示光度量。 硒光电池就是较普遍用于光度计量的光接收器,其优点是精度 高、测量时间短。
Iθ=I0 cosθ
(10.1.6)
上式表明,一个亮度在各个方向上均相等的发光面,在
某一个方向上的发光强度等于这个面垂直方向上的发光
强 度 I0 乘 以 方 向 角 的 余 弦 。 这 就 是 著 名 的 朗 伯 定 律 , 式 （10.1.6）就是朗伯定律的数学表达式。凡是亮度在各个 方向上均相等的发光面,都被称为朗伯发射面或朗伯体,有 时也叫均匀漫射面或均匀漫射体。例如,黑体辐射器就是 一个朗伯体。在光辐射计量中经常用到的漫射器如乳白
（3） 球形光度计。
球形光度计又称积分光度计或积分球。它是内部中空而外 部完整的球壳,根据光源功率和外部尺寸的大小,有不同直径的 球可供选择。球上有一窗口,球内涂有反射率为ρ的白色漫射层 并装有待测灯,光通过漫反射经窗口射到接收器上,这部分光通 量正比于待测灯的总第光10章通各量种物。理量的测试计量(下)
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第10来自百度文库 各种物理量的测试计量（下）
（2） 热电效应探测器: 如热电偶、热敏电阻等。此类探 测器只与接收的辐射通量有关,与入射光的波长无关,是无选 择性的探测器。
（3） 光化学效应探测器: 如照相底片。 3． 测光光度计
（1） 陆末-布络洪光度计。 陆末-布络洪光度计也称为目视光度头。通过不断改变光 源到漫射板的距离,并用人眼观测,很容易使得在一定距离上 漫射板两边的照度一样。这样就可以求出两光源的发光强度 之比,通过已知灯的光强度值来标定待测灯的光强度。
玻璃、白色反射板等也在很大程度上近似于朗伯体。
如果这个面光源的亮度在各个方向上均相等,即亮 度不依赖于方向角θ,则下标θ可以取消,亮度L为一个常 数,则式（10.1.4）可写为
Iθ=LAcosθ
(10.1.5)
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而垂直于发光面的发光强度I0=LA,代入式（10.1.5） 可得
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为了测光的统一和准确,根据对许多正常人眼的研究,求 出了各种波长的平均相对光谱灵敏度。1942年,国家照明委 员会（简称CIE）规定了国际统一的平均人眼光谱特性曲线, 称为平均人眼的“光谱光效率”或“视见函数”,以V(λ） 表示。
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（4）分布光度计。 分布光度计是通过计量光源的光分布,即照度分布, 计算出被测光源的光通量的大型仪器。一般应用于大 功率和光分布不均匀的光源的计量。 4．光度量的计量方法 1） 光度计量有主观计量和客观计量之分,主观计量以 人眼为接收器进行计量,客观计量以各种物理接收器与 电测仪器来进行计量。在计量中,正确掌握光度学的一 些基本原理以及适用的条件是十分重要的。
L dI d2
dA cos ddA cos
(10.1.3)
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2． 光探测器 光探测器是进行光学计量的重要器件。就其探测范围 而言,包括可见、红外、紫外光区。就其测量类别而言有 直观和客观两类。 客观的光探测器一般有三类: （1） 光电效应探测器: 有光电管、光电倍增管、光 导管、光电池等。当受到光照时,光电效应产生的光电流 与被照表面吸收的光通量成正比,且与照射波的波长有关。
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(1) 朗伯定律。
朗伯定律是与发光强度和亮度有关系的。如果有 一个面积为A的均匀发光面,它在某一方向上的亮度为 Lθ,则在这个方向上的发光强度Iθ为
Iθ=LθAcosθ (10.1.4) 式中,θ为发光面法线与指定方向的夹角,称为方向 角。
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I d d
(10.1.1)
坎德拉的定义是: 一光源在给定方向上的发光强度, 该光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射,且在此方向 上的辐射强度为1/683 W/sr。
3） 光照度是入射在单位面积上的光通量,用E表示,单 位是勒［克斯］（lx）。
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10.1 光学计量 10.2 声学计量 10.3 化学计量 10.4 电离辐射计量
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10.1 光学计量
10.1.1 光度计量
1．光度计量的主要内容和计量单位 光源发光的强弱、照明的效果是用人眼的视觉来衡 量的,在可见光范围内,人的眼睛对不同波长的光的敏感 程度是不相同的,这就造成人眼对能量相同、波长不同的 光所感受到的明暗程度是不同的。
光度计量一般是指对可见光各种参数的计量,主要有发 光强度、光通量、光照度和光亮度等。
第10章 各种物理量的测试计量(下)
第10章 各种物理量的测试计量（下）
1） 光通量是单位时间内通过某一面积,并按国际约定 的平均人眼视觉特性评价的光辐射通量,用Φ表示,单位 是流［明］（lm）。 流明的定义是: 光强度为1坎 (cd)的均匀点光源,在1 球面度(sr)立体角内发射的光通量。 2） 光强度是点光源在给定的方向上在单位立体角发 射的光通量,用I表示,单位是坎（cd）。
E d dS
(10.1.2)
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第10章 各种物理量的测试计量（下）
勒克斯的定义是: 1 lm的光通量均匀分布在1 m 2表面上所产生的光照度。
4） 光亮度是一个具有一定面积的光源（包括非自发 光源表面）在指定方向上单位投影面积的发光强度,用 L表示,单位是尼特（nt）。
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（2） 数字式光电光度计。
数字式光电光度计是用光电法进行光度计量的仪器,即用 各种光电接收器和电测仪表相配合进行计量。常用的接收器有 光电池、光电管和光电倍增管等。不同光源光度量的计量,需 选择不同物理性质的光电接收器,采用不同方式来指示光度量。 硒光电池就是较普遍用于光度计量的光接收器,其优点是精度 高、测量时间短。
Iθ=I0 cosθ
(10.1.6)
上式表明,一个亮度在各个方向上均相等的发光面,在
某一个方向上的发光强度等于这个面垂直方向上的发光
强 度 I0 乘 以 方 向 角 的 余 弦 。 这 就 是 著 名 的 朗 伯 定 律 , 式 （10.1.6）就是朗伯定律的数学表达式。凡是亮度在各个 方向上均相等的发光面,都被称为朗伯发射面或朗伯体,有 时也叫均匀漫射面或均匀漫射体。例如,黑体辐射器就是 一个朗伯体。在光辐射计量中经常用到的漫射器如乳白
（3） 球形光度计。
球形光度计又称积分光度计或积分球。它是内部中空而外 部完整的球壳,根据光源功率和外部尺寸的大小,有不同直径的 球可供选择。球上有一窗口,球内涂有反射率为ρ的白色漫射层 并装有待测灯,光通过漫反射经窗口射到接收器上,这部分光通 量正比于待测灯的总第光10章通各量种物。理量的测试计量(下)
第10章 各种物理量的测试计量(下)
第10来自百度文库 各种物理量的测试计量（下）
（2） 热电效应探测器: 如热电偶、热敏电阻等。此类探 测器只与接收的辐射通量有关,与入射光的波长无关,是无选 择性的探测器。
（3） 光化学效应探测器: 如照相底片。 3． 测光光度计
（1） 陆末-布络洪光度计。 陆末-布络洪光度计也称为目视光度头。通过不断改变光 源到漫射板的距离,并用人眼观测,很容易使得在一定距离上 漫射板两边的照度一样。这样就可以求出两光源的发光强度 之比,通过已知灯的光强度值来标定待测灯的光强度。
玻璃、白色反射板等也在很大程度上近似于朗伯体。
如果这个面光源的亮度在各个方向上均相等,即亮 度不依赖于方向角θ,则下标θ可以取消,亮度L为一个常 数,则式（10.1.4）可写为
Iθ=LAcosθ
(10.1.5)
第10章 各种物理量的测试计量(下)
第10章 各种物理量的测试计量（下）
而垂直于发光面的发光强度I0=LA,代入式（10.1.5） 可得
第10章 各种物理量的测试计量(下)
第10章 各种物理量的测试计量（下）
为了测光的统一和准确,根据对许多正常人眼的研究,求 出了各种波长的平均相对光谱灵敏度。1942年,国家照明委 员会（简称CIE）规定了国际统一的平均人眼光谱特性曲线, 称为平均人眼的“光谱光效率”或“视见函数”,以V(λ） 表示。
第10章 各种物理量的测试计量（下）
（4）分布光度计。 分布光度计是通过计量光源的光分布,即照度分布, 计算出被测光源的光通量的大型仪器。一般应用于大 功率和光分布不均匀的光源的计量。 4．光度量的计量方法 1） 光度计量有主观计量和客观计量之分,主观计量以 人眼为接收器进行计量,客观计量以各种物理接收器与 电测仪器来进行计量。在计量中,正确掌握光度学的一 些基本原理以及适用的条件是十分重要的。
L dI d2
dA cos ddA cos
(10.1.3)
第10章 各种物理量的测试计量(下)
第10章 各种物理量的测试计量（下）
2． 光探测器 光探测器是进行光学计量的重要器件。就其探测范围 而言,包括可见、红外、紫外光区。就其测量类别而言有 直观和客观两类。 客观的光探测器一般有三类: （1） 光电效应探测器: 有光电管、光电倍增管、光 导管、光电池等。当受到光照时,光电效应产生的光电流 与被照表面吸收的光通量成正比,且与照射波的波长有关。