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光的基本量

Luminous Flux 光通量
光通量是光源在單位時間內發出的光量,也稱為輻射通量(或輻射功率)能夠被人眼視覺系統所感受到的那部分有效當量。光通量的符號為Φ,單位為流明(lm)。根據光譜輻射通量Φ(λ),由下式可確定光通量。

式中V(λ)為相對光譜光視效率,Km為輻射的光譜光視效能的最大值,單位為流明每瓦特(lm/W),1977年由國際計量委員會確定Km值為683lm/W(λm=555nm)。

Luminous Intensity 發光強度
光源在給定方向上的發光強度是該光源在該方向的立體角元dΩ內傳輸的光通量dΦ除以該立體角之商,即

發光強度的單位為坎德拉(cd),1cd=1 lm/1sr

如果光源向空間所有方向發射的總光通量為Φ,則該光源的平均發光強度為I0=Φ/4π。實際光源在各個方向上的發光強度不是均勻分布的,應按發光強度的實際分布以極坐標畫出分布曲線,稱為空間光強度分布曲線或稱配光曲線。圖4為投光燈具在某一截面上的配光曲線。

發光強度單位是光度測量的基本單位,也是國際單位制(SI)的基本單位之一。其它的光度量單位,都是由光強度單位導出。國家已建立了一整套光度標準,發光強度量值可以通過光強度工作標準燈傳遞。

Luminance 亮度
光源發光表面上某一點的亮度是該面元dS在給定方向上的發光強度除以該面元在垂直於給定方向的平面上的正投影面積之值。即

單位為坎德拉每平方米(cd/m2)。當發光表面與測量方向垂直時,則cosθ=1。對於理想平面漫射光源,若光源的面積為S,向上表面空間發射的光通量為Φ,則L=Φ/(2π.S)

Illuminance 照度
表面上一點的照度是入射在包含該點面元上的光通量dΦ除以該面元面積dS之值。即


單位為勒克斯(lx),1 1x=1 1m/1m2若光源照到某一表面的總光通量為Φ,該表面面積為S,則該表面上的平均照度為E=Φ/S。
對於點光源,若在某一方向上的光強度為I,那麼在該方向上離開光源的距離為r處的照度E=I/r2。照度與離光源間的距離平方成反比。