光度學(xué)
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光度學(xué)是1760年由朗伯建立的，且定義了光通量、發(fā)光強(qiáng)度、照度、亮度等主要光學(xué)光度學(xué)參量，并用數(shù)學(xué)闡明了它們之間的關(guān)系和光度學(xué)幾個(gè)重要定律，如照度的疊加性定律、距離平方比定律、照度的余弦定律等，這些定律一直沒(méi)用至今，實(shí)踐已證明是正確的。
在可見(jiàn)光波段內(nèi)，考慮到人眼的主觀因素后的相應(yīng)計(jì)量學(xué)科稱(chēng)為光度學(xué)。
光度學(xué)除了要定義一些物理量并確定相應(yīng)的測(cè)量單位外，還要研究測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)量方法。對(duì)各種光源進(jìn)行光度的特性測(cè)量廣泛應(yīng)用于光學(xué)工業(yè)、照明工業(yè)、遙感遙測(cè)、色度學(xué)和大氣光學(xué)等領(lǐng)域。對(duì)各種光敏和熱敏探測(cè)器也需要運(yùn)用光度的測(cè)量技術(shù)來(lái)確定其靈敏度及響應(yīng)特性。
光度學(xué)通常引進(jìn)下述物理量來(lái)進(jìn)行描述：
①光通量。
在光度學(xué)中，光通量明確的被定義為能夠被人的視覺(jué)系統(tǒng)所感受到的那部分光輻射功率的大小的度量。
輻射通量以光譜光視函數(shù)V（λ）（即視見(jiàn)函數(shù)，見(jiàn)可見(jiàn)光）為權(quán)重因子的對(duì)應(yīng)量。設(shè)波長(zhǎng)為λ的光的輻射通量為Φe（λ）。對(duì)應(yīng)的光通量為
Φv（λ）＝KmV（λ）Φe（λ）
式中Km為比例系數(shù)，是波長(zhǎng)為5550埃的光譜光視效能，也叫最大光譜光視效能，由Φe和Φv的單位決定。光通量的SI單位為流明，Km＝683流明／瓦。復(fù)色光的光通量需對(duì)所有波長(zhǎng)的光通量求和。
②發(fā)光強(qiáng)度。點(diǎn)光源在某方向上單位立體角內(nèi)的光通量，記作Iv，即Iv＝dΦv／dΩ。發(fā)光強(qiáng)度的SI單位為坎德拉，是光度學(xué)中的基本單位，1979年第十六屆國(guó)際大會(huì)通過(guò)的坎德拉的定義為：坎德拉是發(fā)出頻率為540×1012赫茲的單色輻射源在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度，該方向上的輻射強(qiáng)度為1／683瓦／球面度。
③光亮度。它表示單位面積上發(fā)光強(qiáng)度。輻射亮度的光度學(xué)對(duì)應(yīng)量，其定義為：lv=(div)/dscosθ
式中dS為面光源上的面積元，θ為面元法線與觀察方向間的夾角，div是面元在觀察方向的發(fā)光強(qiáng)度。光亮度的SI單位為坎德拉／米2。光亮度的其他常用單位有熙提和朗伯，
1熙提＝104坎德拉／米2，
1朗伯＝104/π坎德拉／米2。光亮度一般隨觀察方向而變，若一輻射體的光亮度是與方向無(wú)關(guān)的常量，則其發(fā)光強(qiáng)度與cosθ成正比，此規(guī)律稱(chēng)為朗伯定律，這種輻射體稱(chēng)為朗伯輻射體或余弦輻射體。黑體是理想的余弦輻射體。
④光照度。單位受照面積上接收到的光通量，單位為流明／米2 ，稱(chēng)勒克斯。發(fā)光強(qiáng)度為Iv的點(diǎn)光源在離光源的距離為r處的照度為:Ev=(Iv/r2)cosi
式中為光沿r方向射到受照面的入射角，入射光垂直入射時(shí)，＝0，Ev＝Iv／r2 ，此即光照度的平方反比律。
⑤光出射度。從輻射源單位表面積發(fā)出的光通量。漫反射面受光照后，其光出射度與光照度成正比，比例系數(shù)小于1，稱(chēng)漫反射系數(shù)。
光出射度（luminous exitance）
光出射度是表征光源自身性質(zhì)的一個(gè)物理量。光源的光通量除以光源的面積就得到光源的光出射度值。光出射度用lumen/㎡表示，但與照度測(cè)試和lux不同，光出射度中的面積是指光源的面積，而不是被照射的面積。平板發(fā)射會(huì)測(cè)試該值。
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