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发光强度光学计量单位发光强度,简称光强,单位为坎德拉,即candela(简写:cd)。1cd是指频率540E12Hz单色光源的光,在给定方向上的单位立体角发出的光通量。该给定方向上的辐射强度为(1/683)瓦特/球面度。光强主要针对点光源而言的,或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合,用来描述了。发光强度,简称光强,单位为坎德拉,即candela(简写:cd)。1cd是指频率540E12Hz单色光源的光,在给定方向上的单位立体角发出的光通量。该给定方向上的辐射强度为(1/683)瓦特/球面度。 光强主要针对点光源而言的,或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合,用来描述了光源到底有多亮,可用基尔霍夫积分定理来计算。
中文名 | 发光强度 |
外文名 | luminous intensity |
拼音 | fā guāng qiáng dù |
符号 | 符号I表示 |
类型 | 物理学名词 |
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从本性上讲,光是一种电磁波,光场中某点的光强指的是通过该点的平均能流密度。 球面度是一个立体角,其定点位于球心,而他在球面上所截取的面积等于以球的半径为边长的正方形面积。光源辐射是均匀时,则光强为 , Ω为立体角,单位为球面度(sr), F为光通量,单位是流明,对于点光源 。 发光强度是针对点光源而言的,或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。
这个量是表明发光体在空间发射的汇聚能力的。可以说,发光强度就是描述了光源到底有多亮。
1948年,第9届国际计量大会决定用一种绝对黑体辐射器作标准,给予发光强度以现在的命名:candela(简写为cd,坎德拉)。
1967年第13届国际计量大会定义:坎德拉为“在101,325 Pa的压强下,处于铂凝固点温度的黑体的平方米表面在垂直方向上的发光强度。 1979年第16届国际计量大会通过决议,废除上述定义,规定新定义为:
“坎德拉是发出540E12Hz 频率的光的单色辐射源在给定方向上的发光强度,该方向上的辐射强度为 。” 描述光通量的物理单位:流明和mcd没有直接的关系,就像亮度和流明不能换算一样,mcd相当于亮度指标,流明是光通量指标,投影面积大小不影响流明的值,但同样流明,面积大,亮度就小。 所以mcd要和发射角相关,才能和流明建立关系。
一个简单的算法,可以假设led灯的发光效率是一样的,那么流明和功率就挂钩了,功率大的,流明就大。
当前市场上的led灯,最高可达200流明/瓦。
光强是单位面积的功率流(通)量。它与光波传输的速度 v和电场幅度 E有关,即
因此 光强的大小与光振动的电场幅度的平方和材料折射率的乘积成正比。
式中,I表示光学中的光强,v表示光的频率,A为照射区域面积,N为时间间隔t内照到 A上的光子总数。 发光体在给定方向上的发光强度是该发光体在该方向的立体角元dΩ内传输的光通量dΦ除以该立体角元所得之商,即单位立体角的光通量。其公式见右图:
发光强度的单位为坎德拉,或candela(简写cd),其他单位还有mcd、烛光,支光等。
测定光强的仪器称为光度计,采用光电管将光能转化为电能后、测定光电流值可得到光强大小的相对值,通过校正即得到光强值,一般以W/cm²表示。需要注意的是,由于光电管所用的光电材料(即探头)的光谱灵敏区的限制,所测得的光强只是该光谱灵敏区范围内的值。例如北京师范大学光电仪器厂生产的UV-A和UV-B型光度计,有4种探头可供选择,其最大灵敏波长分别为254nm、297nm、365nm、420nm。 使用光度计测得光强后,就很容易求算得曝光量,因为在光强不随时间变化的情况下,曝光量等于光强和曝光时间的乘积(曝光量=光强X曝光时间)。但在光强不稳定的情况下,要像确切得到一定时间的曝光量,最好直接对曝光量进行测定,有专门的仪器测量曝光量.
[1] 光强、光亮、光照、光通量之间的关系 · 电子产品世界[引用日期2021-09-24]