工程光学第六章VIP免费

第六章辐射度学和光度学基础制作人：郭婧南京工程学院自动化学院辐射度学：物理现象光度学：视觉问题视见函数南京工程学院自动化学院第一节、立体角的意义及其在光度学中的应用定义：一个任意形状的封闭锥面内所包含的空间称为立体角。单位：球面度（Sr）南京工程学院自动化学院重要结论：假定一个圆锥面的半顶角为α，则该圆锥面所包含的立体角的大小为rα2sin42南京工程学院自动化学院推论：假定离A点l处有一个微面ds，ds的法线ON与AO的夹角为α，那么微面对A点所张立体角为dsAdΏαNlO2cosldsd南京工程学院自动化学院例一、流式细胞光度计原来用数值孔径NA＝0.25的显微物镜，为了增加进入测试系统的光能量，改用NA＝0.5的显微物镜，试分别求前后两种显微物镜入设光锥对应的立体角。back南京工程学院自动化学院解：srunnuunNANA2.0248.14sin448.1418014.325.025.01sin25.02弧度即由于1、2、srnuNA842.05.0时当同样方法当数值孔径增加一倍时，对应的立体角约是前者的4倍南京工程学院自动化学院第二节、辐射度学基本量（辐射量）1、辐射能单位：J2、辐射通量单位：W3、辐射强度单位eQtQeeddeeISrW南京工程学院自动化学院4、辐射出射度单位：5、辐射照度单位：6、辐射亮度单位：dSdMeedSdEeecosdSdddSILenee2mW2mW)(2mSrW南京工程学院自动化学院ΔλΦeλλ辐射通量：单位时间内通过的辐射能量的多少大部分辐射体的电磁波辐射，都有一定的波长范围，通常用下图所示的光谱密度曲线来表示辐射体的辐射通量按波长分布的特性dee0光谱密度曲线back南京工程学院自动化学院辐射强度：单位立体角内辐射通量的大小。表征辐射体在不同方向上的辐射特性ddeeIdΏdΦeback南京工程学院自动化学院辐射出射度：单位面积辐射通量的大小表征辐射体表面不同位置的辐射特性dSdMeedΦeAdSback南京工程学院自动化学院辐射照度：单位面积接收辐射通量的大小表征辐射体表面不同位置的接收辐射特性dSdEeedΦeAdSback南京工程学院自动化学院辐射亮度：单位面积单位立体角内的辐射通量表征了辐射体表面不同位置不同方向上的辐射特性IeAdSαNcosdSdddSILeneeback南京工程学院自动化学院第三节人眼的视见函数光度学中为了表示人眼对不同波长辐射的敏感度差别，定义一个函数，称为视见函数。对人眼最灵敏的波长λ＝555nm的视见函数规定为1，即V（555）＝1。假定人眼同时观察两个位在相同距离上的辐射体A和B，这两个辐射体在观察方向上的辐射强度相等，A辐射的电磁波波长为λ，B辐射的波长为555nm，人眼对A的视觉强度与人眼对B的视觉强度之比，作为λ波长的视见函数V(λ))(V南京工程学院自动化学院光线颜色波长（nm）V（λ）光线颜色波长（nm）V（λ）紫4000.0004黄5800.8700紫4100.0012黄5900.7570靛4200.0040橙6000.6310靛4300.0116橙6100.5030靛4400.0230橙6200.3810蓝4500.0380橙6300.2650蓝4600.0600橙6400.1750蓝4700.0910橙6500.1070蓝4800.1390红6600.0610蓝4900.2080红6700.0320绿5000.3230红6800.0170绿5100.5030红6900.0082绿5200.7100红7000.0041绿5300.8620红7100.0021黄5400.9540红7200.00105黄5500.9950红7300.00052黄5551.0000红7400.00025黄5600.9950红7500.00012黄5700.9520红7600.00006明视觉视见函数标准南京工程学院自动化学院555λ/nm400760明视觉视见函数示意图1.0南京工程学院自动化学院第四节光度学中的基本量1、光通量：Φ可见光对人眼的视觉刺激程度单位：lm2、光强度：单位：cdddI南京工程学院自动化学院3、光出射度4、光照度5、光亮度dSdMdSdEcosdSdddSILn南京工程学院自动化学院光通量：就是按人眼的视觉强度来度量的辐射通量。根据定义，人眼产生的视觉强度与辐射通量和视见函数V(λ)成正比。单位：流明（lm）C为单位换算常数ededVCd)(back南京工程学院自动化学院光强度：我们把人眼接收到的光通量dΦ与辐射体对人眼所张的立体角dΏ之比称为光强度光强度表示在指定方向上的光源发光的强弱。...