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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,国际单位坎德拉,符号:cd,以前又称烛光、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:

式中:

光通量
立体角

光通量或可见光亮度的计算,可由下述公式计算:

为人眼对于彩色的感知能力,值=683.002 lm/W。K值使光通量的单位与辐射功率的单位得到统一。
为波长。
,也写作,为标准光度函数
为光谱分布的功率强度,单位瓦每纳米;

例如,一个灯泡的光通量是1000流明,平均向所有方向发出光,则发光强度是

参考资料

  1. ^ 照明常用術語的定義. [2017-02-24]. (原始内容存档于2017-03-03). 


国际单位制光度单位

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物理量 英文 符号 计量单位 单位符号 注释
光通量 Luminous flux Φv 流明 lmlmcd·sr 单位时间内由光源所发出或由被照物所吸收的总光能。
发光强度(光度) Luminous intensity Iv 坎德拉(坎德拉) cdcdlm/sr 光源在给定方向上,每单位立体角内所发出的光通量。
亮度(辉度) Luminance Lv 坎德拉每平方米 cd/m2 单位面积光源在给定方向上,在每单位面积内所发出的总光通量。其单位有时也称尼特(nit)。
光能(光视效能) Luminous energy Qv 流明· lm·s 单位有时被称作"talbot"。
照度 Illuminance Ev 勒克斯 lxlx= lm/m2cd·sr/m2 物体表面每单位面积所吸收可见光的光通量,用于入射表面的光。
光出射度 Luminous exitance Mv 勒克斯 lxlx= lm/m2cd·sr/m2 物体表面每单位面积所发出可见光的光通量,用于出射表面的光。
曝光量 luminous exposure Hv 勒克斯· lx·s 也称作photometric exposure。
发光效率/光效 Luminous efficacy η 流明瓦特 lm/Wcd·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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