发光强度
Clash Royale CLAN TAG#URR8PPP
发光强度(Luminous intensity),在光度学中简称光强或光度[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
式中:
Φdisplaystyle beginsmallmatrixPhi endsmallmatrix"/>:光通量
Ωdisplaystyle beginsmallmatrixOmega 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 =79.6cd
參考資料
^ 照明常用術語的定義
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。 |