最新《光电检测技术》第2课幻灯片.ppt

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1、《光电检测技术》第2课可见光区波长分布光色波长λ（nm)代表波长(nm)红（Red）780～630700橙（Orange）630～600620黄（Yellow）600～570580绿（Green）570～500550青（Cyan）500～470500蓝（Blue）470～420470紫（Violet）420～3804202.1辐射量和光学量及其单位面光源单位元表面内向外所发射的光通量3、辐射出射度与光出射度：辐射出射度:Me定义式:均匀辐射:光出射度:Mv公式：Mv=dΦV/dＡ发光均匀：Mv=Φv/Ａ单位：lm/m2（流明/平方米）＝勒克司lx

2、面积为A的有限辐射体，表面某点面元处dA向半球空间内发射的辐射通量dΦe能源与动力工程学院4、辐射强度与发光强度：(1)立体角：整个空间：▲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为r2,则该立体角为1个球面度（sr）.▲定义:一个任意形状的封闭锥面所包含的空间。能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位（sr）③单位:瓦/球面度（W/Sr）（2）辐射强度：点光源①定义:在给定方向上的立体角元内辐射的辐射通量②定义式:均匀辐射:能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位（3）发光强度：点光源①定义:点光源在给定

3、方向上的立体角元内发射的光通量③单位:坎德拉(cd),1cd=1lm/Sr②定义式:均匀辐射:能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位5、辐射亮度与光亮度：辐射亮度Ｌe：辐射强度dIe与面元dA在垂直于辐射强度方向平面上的投影面积之比。定义式:单位:w/(m2·Sr)能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位光亮度ＬV：发光强度dIV与面元dA在垂直于发光强度方向平面上的投影面积之比。定义式:单位:cd/m2能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位三、与接收器有关的辐射度参数与光度参数：辐射照度Ee:被辐射的单位元表面里入射或获得

4、的辐射通量的多少1、辐射照度与光照度：单位:w/m2定义式:均匀辐射:能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位光照度Ev:被照物体单位元表面入射或获得的光通量的多少照度流明面积(m2)单位:lx（勒克斯)定义式:光通量均匀分布:能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位2.1辐射量和光学量及其单位2、辐照量与嚗光量：辐照量He:将照射到物体表面某一面元的辐照度Ee在时间t内的积分单位:J/m2定义式:均匀辐射:嚗光量HV:将照射到物体表面某一面元的照度EV在时间t内的积分定义式:均匀辐射:单位:lx·s能源与动力工程学院参数小结：1、光

5、源有关：光能通量出射度强度亮度2、接收器有关：照度曝光量3、这些参数都与波长有关能源与动力工程学院2.1辐射量和光学量及其单位1、物体在人眼产生实物感：一、人眼的视觉灵敏度（视见函数）：（2）杆状细胞只能在黑暗的环境下（L=10-2cd/m2以下)作用，称之为暗视觉。507nm介于这两视觉之间的视觉称之为中间视觉（1）锥状细胞的感光灵敏度低，在超过３cd/m2的亮度条件下作用，能分辨物体的颜色和细节称之为锥体视觉又称明视觉。555nm能源与动力工程学院能源与动力工程学院2.2辐射度参数与光度参数的关系光谱视见函数:描述人眼对各种波长辐射能的相对敏

6、感度，表示为：V(λ)将555nm所对应的黄绿光波长的光谱光视效率值定为１，所以V(λ)<11、定义方法：假定人眼同时观察2个在同一位置的辐射体A和B，它们在观察方向的辐射强度相等，A的波长为λ,B的波长为555nm，则人眼对A的视觉强度与人眼对B的视觉强度之比为波长λ的A辐射体对人眼的视见函数。V(λ)是个无量纲的物理量能源与动力工程学院能源与动力工程学院2.2辐射度参数与光度参数的关系2、视见函数曲线：暗视觉明视觉能源与动力工程学院能源与动力工程学院2.2辐射度参数与光度参数的关系二、辐射度参数与光度参数的转换：明视觉条件：Km=683lm/

7、w暗视觉条件：Km′=1725lm/w光功当量常数＝整个可见光范围内：能源与动力工程学院能源与动力工程学院2.2辐射度参数与光度参数的关系一、余弦定律:1、照度的余弦定律不随传播距离而变化任意表面上照度随该表面法线与辐射能传播方向的夹角余弦而变化。能源与动力工程学院能源与动力工程学院2.3光度学基本定律如果发光面或漫射面的亮度不随方向而改变，则有:在θ方向上：2、光强余弦定律朗伯表面在某方向辐射光强随该方向和表面法线之间夹角余弦而变化。在法线方向上：能源与动力工程学院能源与动力工程学院2.3光度学基本定律二、亮度守恒定律:能源与动力工程学院能源与

8、动力工程学院2.3光度学基本定律光束在同一种介质中传播时，若传输过程中无能量损失，则光能在传输的任意表面亮度相等。能源与动力工程学院能源