发光强度

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发光强度(Luminous intensity),在光度学中简称光强光度[1]。用于表示光源给定方向上单位立体角内发光强弱程度的物理量,国际单位为坎德拉,符號:cd,以前又稱烛光、支光。


与通常测量辐射强度或测量能量强度的单位相比较,发光强度的定义考虑人的视觉因素和光学特点,是在人的视觉基础上建立起来的。



形成的历史


早年发光强度单位叫做烛光(candle),它是通过一定规格的实物为基准来定义的。最初的基准是标准蜡烛,后来用一定燃料的标准火焰灯以至标准电灯。但所有这些标准具在一般实验室中都不易复制,很难保证其客观性和准确性。


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,并给予发光强度以现在的命名:candela(cd,坎德拉)。


1967年第13届国际计量大会上作修正,规定:“坎德拉是在 101325 N/m² 压力(1个标准大气压)下,处于铂凝固温度的黑体的 1/6000000 m² 表面垂直方向上的发光强度”。


随着现代照明技术和电子光学工业的发展,各种新型光源和探测器的出现,要求对各种复杂辐射能进行准确测量。而上述坎德拉的定义是以铂在凝固点下的光谱成分为基点的,要换算到其它光谱成分,还要考虑相应的光度函数,此外上述定义没有明确规定最大光功当量Kmax的值,影响整个光度学和辐射度学之间的换算关系。


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 540 x 1012 Hz 频率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 1/683 W/sr。



物理表达式


在给定方向上的发光强度的物理表达式为:


I=dΦdΩdisplaystyle I=frac mathrm d Phi mathrm d Omega I=frac mathrm dPhi mathrm dOmega

式中:



Φdisplaystyle beginsmallmatrixPhi endsmallmatrixbeginsmallmatrix Phi endsmallmatrix"/>:光通量


Ωdisplaystyle beginsmallmatrixOmega endsmallmatrixbeginsmallmatrix Omega endsmallmatrix"/>:立体角

例如,一個燈泡的光通量是1000流明,平均向所有方向發出光,則发光强度是


I=10004π=79.6cddisplaystyle I=frac 10004pi =79.6cddisplaystyle I=frac 10004pi =79.6cd


參考資料




  1. ^ 照明常用術語的定義





































































国际单位制光度单位

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物理量英文
符号

计量单位
單位符號
注释
光通量Luminous flux
Φv
流明

lm(lm= cd·sr)
單位時間內由光源所發出或由被照物所吸收的總光能。

發光強度(光度)
Luminous intensity
Iv
坎德拉

cd(燭光,cd= lm/sr)
光源在給定方向上,每單位立體角內所發出的的光通量。

亮度(輝度)
Luminance
Lv
坎德拉每平方米

cd/m2
單位面積光源在給定方向上,在每單位立體角內所發出的總光通量。其單位有時也稱尼特(nit)。

光能(光視效能)
Luminous energy
Qv
流明·秒

lm·s
單位有時被稱作"talbot"。
照度Illuminance
Ev
勒克斯

lx(lx= lm/m2= cd·sr/m2
物體表面每單位面積所吸收可見光的光通量,用於入射表面的光。
光出射度Luminous exitance
Mv
勒克斯

lx(lx= lm/m2= cd·sr/m2
物體表面每單位面積所發出可見光的光通量,用於出射表面的光。
曝光量luminous exposure
Hv
勒克斯·秒

lx·s
也称作photometric exposure。

發光效率/光效
Luminous efficacy
η

流明每瓦特

lm/W= cd·sr/W
通常指光源光通量与光源输入电功率的比值,有时也指光通量与辐射通量的比值。
光源能量利用率luminous efficiency
V
纯数量
无单位
光源辐射通量与光源输入电功率的比值。

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