《红外技术》PPT课件

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1、内容简介:本章主要介绍光度学与辐射度学的基本物理量及其单位、计算等教学目的：在红外物理（技术）及其应用的科学实践和工程设计中，经常会遇到各种形式的辐射源发出辐射的问题和测量问题。掌握辐射出射度、辐射强度、辐射亮度、辐射照度的基本概念及计算教学方法：面授教学手段：投影加板书学时分配：6重点、难点：辐射出射度、辐射强度、辐射亮度、辐射照度的基本概念及计算。第二章光度学与辐射度学基础作业：1.各向同性的点辐射体，其辐射强度为4W/sr，求它在整个空间的辐射通量。2.一点辐射体载上半空间发出的辐射通量位

2、62.8W，求该辐射体在上半空间的平均辐射强度。3.房间的面积为4.58m×3.66m，由100cd电灯照明。电灯悬于天花板中央，离地2.44m，设灯在各个方向的发光强度均相同。求地面上不同位置的照度：1）灯的下方；2）房间的一角。4.阳光垂直照射地面时，照度为104lx。若认为太阳是朗伯辐射体，并忽略大气衰减，已知地球轨道半径为1.5×108km，太阳直径为1.4×106km，求太阳的光亮度和辐射亮度。（设Km=683lm/W）。第二章光度学与辐射度学基础复习练习：1.解释概念：红外辐射，点辐

3、射源，扩展源，漫辐射，2.坎德拉是如何定义的？3.光源确定后，如何使受辐射面积上获得最大照度？根据什么定律？4.几个光源同时照在某一点时，该点处的照度如何表示？5.光亮度与辐射亮度是否相等？光照度与辐射照度呢？6.阳光垂直照射地面时，照度为104lx。若认为太阳是朗伯辐射体，并忽略大气衰减，已知地球轨道半径为1.5×108km，太阳直径为1.4×106km，求太阳的总光通量和光出射度。第二章光度学与辐射度学基础2.1引言光度学：包含人眼的光学特性，只限于可见光辐射度学：不涉及人眼的光学特性，规律

4、适用于从紫外到红外波段第二章光度学与辐射度学基础辐射度学用辐射量，光度学用光度量辐射度学与光度学区别：前者是纯物理量，后者是通过对人眼进行测试和统计得出注意：辐射量和光度量的名称基本一致电磁辐射的三个特性：传播的直线性，波动性和量子性研究过程的两个假设：辐射按直线传播；辐射能不相干2.2描述辐射场的基本物理量：立体角辐射能辐射通量辐射强度辐射出射度辐射亮度辐射照度第二章光度学与辐射度学基础一.立体角——整个空间所对应的立体角计算公式球冠所对应的立体角球台侧面积所对应的立体角ΩBADoαθ二.辐射

5、量——第二章光度学与辐射度学基础辐射能Q辐射通量Φ辐射强度I相关概念：点源，扩展源，面源物理意义定义辐射出射度MnΩΔΦΔΦAΔA定义物理意义辐射亮度LAθΔAΔΩΔ2Φn第二章光度学与辐射度学基础辐射照度E定义物理意义ΔΦAΔA归纳辐射通量的几种计算方法：已知辐射强度求辐射通量已知辐射出射度求辐射通量已知辐射亮度求辐射通量已知辐射照度求辐射通量2.3光谱辐射量与光子辐射量第二章光度学与辐射度学基础光谱辐射通量光谱辐射强度光谱辐射出射度光谱辐射亮度光谱辐射照度光子辐射通量光子辐射强度光子辐射出射

6、度光子辐射亮度光子辐射照度第二章光度学与辐射度学基础2.4光度量一、联系辐射量与光学量之间的量光谱光视效率（视见函数）光视效能光谱光视效能最大光谱光视效能Km=683lm/w光视效率V(λ)V′(λ)0.80.60.40.26007005004001.0图2-8人眼的光谱光视效率曲线光视效率与光谱光视效率的关系暗适应亮适应明视觉暗视觉第二章光度学与辐射度学基础二、光度量:光通量发光强度光出射度光亮度光照度光照度光通量发光强度光出射度光亮度“坎德拉”定义：频率为540×1012Hz的单色辐射光源在

7、给定方向上其辐射强度为（1/683）W/sr时所产生的发光强度为1“坎德拉”。由发光强度的单位导出光度学的其他单位光通量单位：1“流明”=1“坎德拉”×1“球面度”照度单位：1勒克斯=1“流明”/1平方米对线光谱第二章光度学与辐射度学基础光照度单位换算表。（P18表2-3）光照度单位英尺烛光（fed）勒克斯（lx）辐透（ph）毫辐透（mph）流明/单位面积1英尺烛光（fed）11.076×101.080×10-31.0761lm/ft21勒克斯（lx）9.290×10-2110-410-11lm

8、/m21辐透（ph）9.290×10210411031lm/cm21毫辐透（mph）9.290×10-11010-31103lm/cm2第二章光度学与辐射度学基础常见物体的照度。（P18表2-4）夜空在地面产生的照度3×10-4满月在天顶时产生的照度0.2辨认方向所需的照度1晴朗夏天室内的照度100-500太阳直射的照度10000第二章光度学与辐射度学基础光度学和辐射度学基本物理量一览表。（P19表2-5）辐射量光谱辐射量光子辐射量光度量通量强度亮度出射度照度第二章光度学与辐射度学基础例1：如图