A. 光強的定義為什麼
在光度學(photometry)中,光強(luminous
intensity)是光源在單位立體角內輻射的光通量,單位是cd。但這不是你題目中所指的光強,你題目中所說的光強是輻照度學中的輻射照度。
在輻射度學(radiometry)中,輻射照度(irradiance)是指單位面積上的電磁輻射功率,單位是w/m²。這個才是你題目中所說的光強。因為在光學中,是用輻射照度來表示光強的。(注意:輻射照度和輻射強度又是不同的概念。)
用i表示光學中的光強,v表示光的頻率,a為照射區域面積,n為時間間隔t內照到a上的光子總數,則
i=nhv/at
由光強公式可知,光強一樣是指說單位時間單位面積的金屬接受的能量一樣,光子數可以不同。
入射光的強度不但跟單位時間內照射到金屬板的光子數有關,還與光的頻率有關。
還有,准確來說,與入射光強度成正比的是「飽和」光電流的強度。電流飽和是指,光照到光電陰極後,單位時間陰極發出的電子數與單位時間到達陽極的電子數相等。
基於以上概念,我對問題的回答是:不同頻率相同光強的光產生相同的「飽和光電流」;光強相同,頻率小的光單位時間內在陰極處激發的電子數多。但由於光電流的大小取決於單位時間內陽極處接受的光電子數(不一定與陰極發出的光電子數相等),所以根據陰極發出的電子數不能判斷光電流的大小。
B. 光強是什麼意思
通俗點說就是光源在單位時間內所發出的光子的數目的多少。發出的光子越多的話
說明光強越大
反之
則越小
C. 請問光學中光強的單位是什麼
·光強l
單位:坎德拉[cd]
一般來講,光線都是向不同方向發射的,並且強度各異。可見光在某一特定方向角內所發射的強度就叫做光強(l)。
光強(l)是指在某一特定方向角(w)內所發射的光通量(Φ)
·照度E
單位:勒克司[lx]
照度(E)是光通量與被照射面積之間的比例系數。
1
lx即指1
lm的光通量平均分布在面積lm2平面上的明亮度。
D. 光強的定義是什麼公式是什麼即公式的各項含義
光強度(luminous intensity)是光源在單位立體角內輻射的光通量,以I表示,單位為坎德拉(candela,簡稱cd).1坎德拉表示在單位立體角內輻射出1流明的光通量.
勒克司(lux,法定符號lx)照度單位,為距離一個光強為lcd的光源,在1米處接受的照明強度,習稱:燭光.米。亦即距離該光源1米處,1平方米面積接受1lm光通量時的照度。
焦耳(joule,法定符號j)能或功的基本物理單位,等於1個牛頓(N)的力作用1米距離所作的功,或消耗的能。
1焦耳=107爾格=1瓦特.秒
牛頓(Newton,法定符號N):力的單位,使1千克的質量每秒加速1米/秒的力。
1N=105dyne(達因)
瓦(特)(watt,法定符號W):功率的單位,單位時間(1秒)所作的功等於1焦耳時的功率
1W=1J/S; 1j=1W.s
國際單位制(SIE單位制)的光度單位
光 度 量幾 何 學
名稱符號單位英文名
光強度I坎德拉Candela(cd)
光照度E勒克斯Lux(lx)
光亮度L尼特Nit
光通量φ流明Lumen(lm)
與心理學關系密切的單色光單位有:
1.光強度 光強度(luminous intensity)是光源在單位立體角內輻射
的光通量,以I表示,單位為坎德拉(candela,簡稱cd).1坎德拉表示在
單位立體角內輻射出1流明的光通量.
2.光通量 光通量(luminous flus)是由光源向各個方向射出的光功
率,也即每一單位時間射出的光能量,以φ表示,單位為流明(lumen,簡稱
lm).3.光照度 光照度(illuminance)是從光源照射到單位面積上的光通
量,以E表示,照度的單位為勒克斯(Lux,簡稱lx).
4.反射系數 人們觀看物體時,總是要藉助於反射光,所以要經常用到
"反射系數"的概念.反射系數(reflectance factor)是某物體表面的流
明數與入射到此表面的流明數之比,以R表示.
5.光亮度 光亮度(luminance)是指一個表面的明亮程度,以L表示,
即從一個表面反射出來的光通量.不同物體對光有不同的反射系數或吸收系
數.光的強度可用照在平面上的光的總量來度量,這叫入射光(inci-dent
light)或照度(illuminance).若用從平面反射到眼球中的光量來度量光
的強度,這種光稱為反射光(reflection light)或亮度(brightness).
例如,一般白紙大約吸收入射光量的20%,反射光量為80%;黑紙只反射入
射光量的3%.所以,白紙和黑紙在亮度上差異很大.
亮度和照度的關系如圖6-2(a)所示,最常用的照度單位是呎燭光
(footcandle).1呎燭光是在距離標准燭光一英尺遠的一平方英尺平面上
接受的光通量.如果按公制單位,則以米為標准,照度就用米燭光
(metrecandle)來表示,即1米燭光是距離標准燭光一米遠的一平方米面積
上的照度.1米燭光等於0.0929呎燭光.
從圖6-2上,我們不難理解亮度和照度之間的關系,其關系為:
L=R×E [公式6-1]
式中L為亮度,R為反射系數,E為照度.
因此,當我們知道一個物體表面的反射系數及其表面的照度時,便可推
算出它的亮度.
亮度也有幾種度量單位.亮度的單位是用一種理想化了的標准狀態來定
義的(如圖6-2b).以一支標准蠟燭當作光源,放在一個半徑為1公尺的
球體的中心位置.假設這個蠟燭會均勻發散它的全部光線,則落在球體內表
面一平方公尺表面積上的所有光量為1個流明(lumen).實際應用中,亮度
單位用流明太小了,所以通常取其十倍的單位——毫朗伯(millilambert)
來表示.比毫朗伯稍大的單位是呎朗伯(footlambert),1毫朗伯等於0.929
呎朗伯.英國標準的呎朗伯是用光源的燭光數,從光源到表面積的英尺數和
表面的反射率來規定的.在有些國家,普遍使用的是米制單位,是以毫朗伯
為基礎的[1毫朗伯(mL)=0.929呎朗伯(ftL)=3.183燭光/平方米(c/m2)
=10阿普熙提(apostilbs)].光亮度的單位還有:坎德拉/平方米(即尼特,
Nit=1cd/m2)等.
多年來,感光材料的感光度計算方法是以使感光材料產生一定密度值所需曝光量為計算依據的,而曝光量又是以燭光.米.秒或勒克司*秒為計量單位的。
曝光量的計算公式是;
H(曝光量)=E(照度)×t(時間)
照度與光源的發光強度(光強I)成正比:
E=I(光強)×D-2(D為距離)
光強的單位:
(舊)燭光:又名國際燭光,國際標准照明協會(CIE)早期規定的,以特定的鯨魚油蠟燭的單位發光強度為單位,這也是燭光一詞命名的由來。顯然,當時主要是以光源的亮度為依據的(亮度的定義是:單位面積發光體的光強)。
(新)燭光,法定名稱坎德拉candela.cd,CIE(1942)定義為一平方厘米絕對黑體在金屬鉑的凝固溫度(2045K)時發光強度的六十分之一,這個規定既確定了其亮度,又確定了其色溫。
新燭光=0.981舊燭光
1979年,CIE又對坎德拉規定了新的標准:定義頻率為540×1012Hz(即波長555nm)的單色光源每單位立體角(1個球面度)輻射能為1/683W時的發光強度。這個定義把光強單位和能量絕對單位聯系起來了,含義覆蓋面更廣了。特別規定單色光源的波長,進一步把光的波長和機械能與亮度和光強聯系起來。
在通常的感光測定工作中,都採用白光作為感光儀的光源和施照光,嚴格規定其色溫和光強,並以燭光為光強單位,以勒克司lx為照度單位,以lx*s為曝光量單位,並以這些單位為基礎的數據評價照相性能,計算感光材料的感光度,這無疑是很實用的常規方法。這個方法檢測的數據和通常感光材料在應用時的實用性能是一致的,但是這僅適用於在實際應用時用白光曝光的感光材料。
E. 光強與什麼有關
在光度學中是沒有「光強」這樣一個概念的。常用的光學量概念有發光強度、光照度、光出射度和光亮度。「光強」只是一個通俗的說法,很難說對應哪一個光度學概念。以上所說的幾個概念都是有嚴格的物理定義的:
發光強度:光源在單位立體角內發出的光通量,單位是坎德拉,即每球面度1流明。
光照度:被照明面單位面積上得到的光通量,單位是勒克斯,即每平方米1流明。
光出射度:光源單位面積上發出的光通量,單位與光照度相同。
光亮度:單位面積上沿法線方向的發光強度,或稱單位面積在其法線方向上單位立體角內發出的光通量,單位是尼特,即每平方米每球面度1流明。
由於發光強度、光亮度與方向有關,容易推導出:各個方向上光亮度相同的光源其發光強度是方向的餘弦函數,在法線方向上發光強度最大,稱為餘弦輻射體,也叫朗伯光源。各個方向上發光強度都相等的光源其光亮度就是不等的。
發光強度、光出射度和光亮度都是表示光源的發光的發光特性的。樓上所說考慮太陽到地球距離的平方是將太陽當成點光源,利用地面上的照度計算太陽的發光強度。而把太陽朝向地球的這一面作為一個面光源,再除以這個面積就是太陽在與地球連線方向的光亮度。當然這與太陽直接發光的發光強度或光亮度相比是有下降的,因為太陽光經過大氣還要衰減的。
這些光學量都用到光通量,光通量是與輻射能通量相對應的光學量,因為光是一種電磁輻射。不同波長的電磁波1瓦的輻射能通量所相當的光通量是不一樣的,換算到光通量要考慮人眼的光譜靈敏度曲線,即人眼對不同波長同樣的輻射能通量所感受到的光是不一樣的,如紅外光、微波、紫外光等人眼是看不見的,而400nm到760nm波長的可見光是人眼能看得見的。
在物理光學中也提到「光強」,是用麥克斯韋方程組解出光的電矢量,電場強度的平方就是物理光學中的光強,主要用於計算干涉、衍射效應得到的圖形。
在光學各相關學科中光強度是一個比較含糊的概念,不同的分支有不同的說法,有的等同於發光強度,有的等同於光照度,有的等同於光亮度。而光度學中這幾個概念是有嚴格的物理意義的。
jpkc.zju.e.cn/kj/k/548中的「在線學習」->網上課件->第六章 光能及其計算中「成像光學系統像面的照度」
F. 光強的定義
發光強度簡稱光強,國際單位是candela(坎德拉)簡寫cd,其他單位有燭光,支光。1cd即1000mcd是指單色光源(頻率540X10^12HZ)的光,在給定方向上(該方向上的輻射強度為(1/683)瓦特/球面度))的單位立體角發出的光通量。可以用基爾霍夫積分定理計算。
光的本性:從光的本性來講,把光看成電磁波場,光場中某點的光強指的是通過該點的平均能流密度。
球面度是一個立體角,其定點位於球心,而他在球面上所截取的面積等於以球的半徑為邊長的正方形面積。光源輻射是均勻時,則光強為I=F/Ω,Ω為立體角,單位為球面度(sr),F為光通量,單位是流明,對於點光源I=F/(4π) 。
發光強度是針對點光源而言的,或者發光體的大小與照射距離相比比較小的場合。
這個量是表明發光體在空間發射的匯聚能力的。可以說,發光強度就是描述了光源到底有多亮。
(6)工業中光強是什麼擴展閱讀:
測試光線強弱注意事項:
如果不注意在測試環境光線的強弱,很容易損害視力。測光文具盒是在文具含上加裝測光電路組成的,它不但有文具盒的功能,而且能顯示光線的強弱,這樣可指導工作人員在合適的光線下測試,以保護工作人員的視力。
測光文具盒的測光電路。電路中採用硅光電池作為測光感測器,它被安裝在文具盒的表面,直接感受光的強弱。採用兩個發光二極體作為光照強弱的指示。當光照度小於1001x時,光電池產生的電壓較小,半導體管壓降較大或處於截止狀態,兩個發光二極體都不亮。
當光照度在100-200lx之間時,發光二極體VD2點亮,表示光照度適中;當光照度大於200lx時,光電池產生的電壓較高,半導體管壓降較小,此時兩個發光二極體均點亮,表示光照太強了。藉助測光表調節電位器RP和R可使電路滿足上述要求。
為光電油光電開關電路,由光電池控制旋密特電路構成開關。該電路在輸入信號變化十分緩慢的時候,也能確保迅速轉換。
光電池在該電路中加以一定的正向偏壓,因為在強光照射下,來自這種電池的最大輸出電壓較小,還不足以引起較大的光電流流過與光電池相連的硅晶體管。當用鍺管時,由於基極、發射結電壓較小,因而不需要這種正偏壓。
為了減小晶體管基極電路的阻抗變化,同時為了盡量降低當電池在未受光照時所隨的反壓,在電路中給光電池並聯了一個電阻。
G. 什麼是光強、照度和亮度單位各是什麼
光源發射並被人的眼睛接收的能量之總和即為光通量(Φ),其單位為流明(1m並且強度各異.可見光在3).照度(E) 單位:Ix,(勒克斯) 4).亮度(
H. 發光強度的計量單位是什麼
光強度/坎德拉、光亮度/cd/m²、光通量/流明、光照度/勒克斯 [森林木丁 發表於 2006-5-30 12:56:00]
1967年法國第十三屆國際計量大會規定了以 坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分別作為發光強度、光亮度、光通量和光照度等的單位,為統一工程技術中使用的光學度量單位有重要意義。為了解和使用便利,以下將有關知識做一簡單介紹:
名稱 單位 符號 定義
光強度 cd
坎德拉
(Candela) I = F/Ω 光源在指定方向的單位立體角內發出的光通量。
光亮度 cd/m² 表示發光面明亮程度的,指發光表面在指定方向的發光強度與垂直且指定方向的發光面的面積之比。
光通量 lm
流明
(Lumen) F 單位時間里通過某一面積的光能,稱為通過這一面積的輻射能通量。
絕對黑體在鉑的凝固溫度下,從5.305*10³cm²面積上輻射出來的光通量為1lm。
為表明光強和光通量的關系,發光強度為1cd的點光源在單位立體角(1球面度)內發出的光通量為1lm。
光照度 lx
勒克斯
(Lux) 被光均勻照射的物體,距離該光源1米處,在1m²面積上得到的光通量是1lm時,它的照度是1lux。
習稱「燭光米」。
1. 燭光、國際燭光、坎德拉(candela)的定義
在每平方米101325牛頓的標准大氣壓下,面積等於1/60平方厘米的絕對「黑體」(即能夠吸收全部外來光線而毫無反射的理想物體),在純鉑(Pt)凝固溫度(約2042K獲1769℃)時,沿垂直方向的發光強度為1 坎德拉。並且,燭光、國際燭光、坎德拉 三個概念是有區別的,不宜等同。從數量上看,60 坎德拉等於58.8國際燭光,亥夫納燈的1燭光等於0.885國際燭光或0.919坎德拉。
2. 發光強度與光亮度
發光強度簡稱光強,國際單位是candela(坎德拉)簡寫cd。Lcd是指光源在指定方向的單位立體角內發出的光通量。光源輻射是均勻時,則光強為I=F/Ω,Ω為立體角,單位為球面度(sr),F為光通量,單位是流明,對於點光源由I=F/4 。光亮度是表示發光面明亮程度的,指發光表面在指定方向的發光強度與垂直且指定方向的發光面的面積之比,單位是坎德拉/平方米。對於一個漫散射面,盡管各個方向的光強和光通量不同,但各個方向的亮度都是相等的。電視機的熒光屏就是近似於這樣的漫散射面,所以從各個方向上觀看圖像,都有相同的亮度感。
以下是部分光源的亮度值:單位cd/m²
太陽:1.5*10 ;日光燈:(5—10)*10³;月光(滿月):2.5*10³;黑白電視機熒光屏:120左右;彩色電視機熒光屏:80左右。
3. 光通量與流明
光源所發出的光能是向所有方向輻射的,對於在單位時間里通過某一面積的光能,稱為通過這一面積的輻射能通量。各色光的頻率不同,眼睛對各色光的敏感度也有所不同,即使各色光的輻射能通量相等,在視覺上並不能產生相同的明亮程度,在各色光中,黃、綠色光能激起最大的明亮感覺。如果用綠色光作水準,令它的光通量等於輻射能通量,則對其它色光來說,激起明亮感覺的本領比綠色光為小,光通量也小於輻射能通量。光通量的單位是流明,是英文lumen的音譯,簡寫為lm。絕對黑體在鉑的凝固溫度下,從5.305*10³cm²面積上輻射出來的光通量為1lm。為表明光強和光通量的關系,發光強度為1坎德拉的點光源在單位立體角(1球面度)內發出的光通量為1六名。一隻40W的日光燈輸出的光通量大約是2100流明。
4. 光照度與勒克斯
光照度可用照度計直接測量。光照度的單位是勒克斯,是英文lux的音譯,也可寫為lx。被光均勻照射的物體,在1平方米面積上得到的光通量是1流明時,它的照度是1勒克斯。有時為了充分利用光源,常在光源上附加一個反射裝置,使得某些方向能夠得到比較多的光通量,以增加這一被照面上的照度。例如汽車前燈、手電筒、攝影燈等。
以下是各種環境照度值:單位lux
黑夜:0.001—0.02;月夜:0.02—0.3;陰天室內:5—50;陰天室外:50—500;晴天室內:100—1000;夏季中午太陽光下的照度:約為10*9次方;閱讀書刊時所需的照度:50—60;家用攝像機標准照度:1400
球面度 開放分類: 數學、立體角
以球心為頂點在球的表面切割等於球半徑平方的面積的立體角.
球面度 (steradian,符號∶sr)是 立體角 的 國際單位 。它可算是三維的 弧度 。其英文字是希臘語「立體」(stereos)和弧度(radian)的混合。 以 r 為 半徑 的 球 的中心為頂點,展開的立體角所對應的球面表面積為 r 2 ,該立體角的大小就是球面度。球表面積為4 πr 2 ,因此整個球有4 π 個球面度。 球面度是 無維 的。 球面度等於(180/π) 2 或3282.80635 平方度