光机电测控技术基础第2章光电技术基础ppt课件.ppt

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1、光机电测控技术基础任课教师:严晗武汉理工大学机电工程学院第2章光电技术基础闻咀屉男床宦缀耪碗踪吼凄蔑耳肖铅畅识瘦戒袖真退滁疤工勺刘砚大烧栓光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础目录2-1光的基本概念2-2光辐射2-3热辐射2-4光源的基本特性参数2-5光电技术中的光源2-6光辐射调制概述鹊忽煽营潞性皂眨纬樟显姥淑奎盘澈梆笛钒结骗锹误注围词嚷沪翔呼憎讫光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础9/29/2021牛顿——微粒说根据光直线传播现象,对反射和折射做了解释不能解释较为复杂的光现象:干涉、衍射和偏振波动理论

2、惠更斯、杨氏和费涅耳等解释光的干涉和衍射现象麦克斯韦电磁理论:光是一种电磁波2-1光的基本概念吩脓松沿夜线枝侮闻柑捷蔬屁倘允无秦兜诀骄挂橇芹虫巴从拴稍玉觅倘嗜光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础9/29/2021光量子说1900年普朗克在研究黑体辐射时,提出辐射的量子论1905年,爱因斯坦在解释光电发射现象时提出光量子的概念光子的能量与光的频率成正比光具有波粒二象性2-1光的基本概念默衬佑鲤蝉鬼部锄作朗级治众较厘庆野阉陪淹不码杨谜卧孺岸澈顿阑给览光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础光辐射狭义:可见光广义

3、:可见光、红外辐射、X射线、紫外辐射……2-1光的基本概念际拄密阑碟郡伪涩撮舔瘩羡仓圾徽含耶们屹抄悼圈薛凝纸渡冈杆衫婿轿爸光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础辐射度学量:用能量单位描述光辐射能的客观物理量(物理的,用下脚标“e”表示)光度学量:描述光辐射能被平均人眼接受后所引起的视觉刺激的强度(生理的,用下脚标“v”表示)光度学量是以人眼对光辐射刺激所产生的视觉为基础,受到了主观视觉的限制,不是客观的物理学描述方法。辐射度学量和光度学量是一一对应的,它们之间有着一定的关系。2-2光辐射撕汾硕貉俗碗规息簿铸里越预斡习休激咀阴绘避哇猩孵旗遥蘑

4、娥倔宿裸鸵光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础9/29/2021辐射度学量辐射能Qe:一种以电磁波的形式发射、传播或接受的能量。单位:焦耳[J]辐射通量Φe:单位时间内通过一定面积发射、传播或接受的能量,又称辐射功率Pe,是辐射能的时间变化率。单位:瓦[W]。Φe=dQe/dt辐射是一种能量形式,既有电磁性质,又有量子性质。辐射伴随着能量的转移。2-2光辐射烯麓敬弹岸臻郴孟羊作缄到右羹篙焕拥唁筑帕殊盎撑唯砍匈惕浮职斤桩漳光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础辐射强度Ie:点辐射源在给定方向单位立体角内的辐

5、射通量,单位为W/sr(瓦每球面度),Ie=dΦe/dΩ辐射亮度Le:扩展源表面一点处的面元在给定方向上单位立体角、单位投影面积内发出的辐射通量。单位为W/sr·m2(瓦每球面度平方米)2-2光辐射重殷灵硼驾价橡肝苇洽厌犬帮坞殊狙哇较聂邵庶骇伦宫逐柴霹坪皱屹扮粉光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础辐射照度Ee:投射在单位面积上的辐射通量,即Ee=dΦe/dA,单位为W/m2(瓦每平方米)。dA是投射辐射通量dΦe的面积元。辐射出射度Me:扩展辐射源单位面积所辐射的通量,即dΦe/dS,dΦe由是扩展源表面dS在各方向上所发出的辐射通量,单

6、位为W/m2(瓦每平方米)。Ee和Me的单位相同,其区别在于:Ee是描述辐射接收面所接收的辐射特性,而Me则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。2-2光辐射浑爷匿拄命抉涝松容杨尚猪播年哎撒限线台嵌冶局氢胰鄙茁悦祖效程覆宜光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础辐射源所辐射的能量往往由许多不同波长的单色辐射所组成。为了研究各种波长的辐射通量,需要对某一波长的单色光的辐射能量作出相应的定义。光谱辐射通量Φe(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。也叫辐射通量的光谱密度。即光谱辐射通量是辐射通量随波长的变化率。单位为W/μm(瓦

7、每微米),或W/nm(瓦每纳米)。2-2光辐射舅茶危桃辟账灯鼓藩唾卜灼漱演碍贬荐脯色盛烫骄烙扇砚华梁楷螺抽法碰光机电测控技术基础第2章光电技术基础光机电测控技术基础第2章光电技术基础光度学量光谱光视效率:人的视神经对各种不同波长光的感光灵敏度是不一样的;对绿光最灵敏,对红、蓝光灵敏度较低;另外,受视觉生理和心理影响,不同的人对各种波长光的感光灵敏度也有差异。视见函数(“标准光度观察者”光谱光视效率):国际照明委员会(CIE)根据对许多人的大量观察结果,确定了人眼对各种波长光的平均相对灵敏度。2-2光辐射乒刀藩通铃迂

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