光度学基本知识 ppt课件

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余弦立方定律
光源
O
h
D
式中：I—点光源射向该点的光强；
h—光源离该平面的高度；
θ—平面法线与入射光线的夹角；
I E
lθ
l — OA长度。
根据照度的余弦定律
E=
I l2
×cosθ源自文库
A
将 l =h/cosθ带入
E= I × cosθ = I ×cos3θ
l2
h2
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下面回到配光曲线的测量上来 不同光源、灯具向空间各个方向射出的光通量是很不一样的。 空间图最能直观地描绘光分布的特性．方法是把各个方向上测得的光强， 以一条条矢径的形式画在一个球坐标系上。 假定光源就在坐标系的极点上，这些矢量合起来就构成了“光分布体”。
定义：表面上一点的照度是入射在包含该点面元上的光通量dφ 除以该面元面积dS之商。 单位 （lx）
单位为勒克斯（lx），1lx=1lm/m2
常见照度（勒克司）：
阳光直射（正午）下，110,000
阴天室外，1000
商场内，500
普通房间灯光下，100
满月照射下，0.2
烛光（20cm远处），10～15LUX。
直角坐标表示法
配光曲线通常有两种表示方法：
此方法通常用于描述泛光灯和配光非常窄的灯具和光源光的分 布。用直角坐标的原点表示光中心，用横坐标表示方向角，用 纵坐标表示光强。
直角坐标表 示法的好处 是便于查不 同角度的光 强数值。
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配光曲线从它的对称性质来说可以分为：轴向对称、对称和非对 称3种。
一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明。
光通量符号Φ，单位lm； 常见电光源的发光效率，是指1W的电功率能转化成多少光通量。 常见光源的大致效率（流明/瓦）
白炽灯，15 日光灯，50 钠灯，120
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发光强度
光度学基础知识
光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方 向的(发)光强(度)。
投光类灯具还可以根据其光束的宽窄分为：窄光束；宽光束；中 等光束等。 一般来说： 窄 光 束：光束角<20° 中等光束：光束角：20°～40° 宽 光 束：光束角：>40°
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光度学的几个基本概念
下面我们先来介绍一下光度学的一些基本概念 平面角和立体角
平面角的单位 叫弧度，1弧 度是半径为1 米的园上，1 米长的圆弧对 圆心所张的角。
距60W台灯60cm桌面，300LUX；
黄昏室内，10LUX；
夜间路灯，0.1LUX；
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亮度
亮度（L，Luminance），单位尼特，即nit，或cd/m2。 定义：光源体在某一方向上,每单位投影面积上所发出的光强。
光源体在某一方向上,每单位投影面积上所 发出的光强。
常见发光体的亮度（尼特）：
A A
l
oα r
B
(a)
l
α=
r
A＇
s
Ωo
r
(b)
S
Ω
=
r
2
立体角的单位叫 球面度（sr）， 1球面度是半径 为1米的球面上， 1平方米的球面
对球心所张的立 体角。
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光通量
光度学基础知识
光通量是光源在单位时间内发出的光量，也即为辐射通量（或辐 射功率）能够被人眼视觉系统所感受的那部分有效当量。
按照使用目的可以分为：
功能性灯具
装饰性灯具
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光度学基础知识 灯具定义 灯具又称照明器，其主要作用是照明。
在我们的日常生活中，可以看见多种多样的灯，而灯具的分 类也是多种多样的。
按照使用位置可以分为： 室内灯具
室外灯具
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光度学基础知识
灯具本身的基本作用是提供与光源 的电气连接，但还有许多其它的重 要功能如光源的防护、适宜的机械 特性、壳体的防护要求、电气安全 要求、热要求、标志要求和光度功 能要求。
E
I I=E·l 2
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常用的光度测量定律
照度的平方反比定律
S Ω =l2
I
Ι = dΦ/dΩ
n E= I
dΩ
ds
l2
垂直于光线传播方向的照度与光源 在该方向的光强成正比，与光源到表面 的距离的平方成反比。
注意：只有点光源才符 合距离平方反比定律。 (测试距离不应少于灯 具出光口面最大尺寸的 10倍。)
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b)照度的余弦定律：
照度的余弦定律
I
E1
S1
θ S2 E2 d为光源到S1平面的垂直距离
照度定义：
S1面：E1=
S1

=S2 cos
；
S2面：E2=
S2
；
∵ S1=S2 cosθ ∴ 显而易见：E2= E1cosθ
将它与照度的平方反比定律结合起来就有 ：
E= I ×cosθ l2
光度学基本知识 与
报告解读
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内容提要
1. 光度学基础知识 灯具定义及分类 照度
2. 灯具坐标系
Type C Type B
光通量 亮度
Type A
3.灯具光度测试报告解读
室内灯具
投光灯
发光强度 常用的光度测量定律
路灯
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光度学基础知识
灯具定义 灯具又称照明器，其主要作用是照明。
在我们的日常生活中，可以看见多种多样的灯具，而灯具的 分类也是多种多样的。
而一般情况下，用户最关心的是这一盏灯是否能够照亮我们希望它照 亮的地方，不照亮它不该照亮的地方。其次便是它是否使我们感觉舒 适。
而这可以由配光曲线和眩光等参数所描述，这也就说明了我们为什么 要测量配光曲线。
什么是配光曲线？
配光曲线又叫发光强度分布曲线，是描述光源或灯具发光的空间分布 特性的一条曲线。
太阳表面，2,000,000,000
白炽灯灯丝，10,000,000
阳光下的白纸，30,000
眼能习惯的亮度，3,000
满月表面，2,500
人眼能比较好的分辨出颜色的亮度，1
满月下的白纸，0.07
无月夜空，0.0001
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常用光度学单位及其相互关系
Φ
光通量Φ （lm） 光强I（cd） 照度E（lx）
Ι = dΦ/dΩ 单位：cd 1cd＝1lm/1sr
实际光源或灯具各方向的发光强度不同。为了描述其发光的空间 分布特性，需要用发光强度分布曲线（又叫配光曲线）来表示。 它是照明计算和设计的一个重要依据。
常见光源发光强度（cd）： 太阳，2.8E27 高亮手电，10000
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照度
光度学基础知识
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极坐标表示法
配光曲线通常有两种表示方法：
这种方法通常用于描述室内和道路的灯具的光分布。它很形象 地以极坐标的原点表示灯具的光中心，以一定方向的矢量表示 光强的大小，以极坐标的角度表示光强矢量与光轴之间的夹角；
长度表示光强
极坐标表示法 的好处就是形 象，直观。
角度表示测量方向 与极轴的夹角
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