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光源光照度与光通量、光强度什么关系?

发布日期:2025-05-30 浏览次数:272

光照度表示的是光通量的表面密度,即单位受光面上的光通量;光强表示光通量的空间密度,即单位立体角内的光通量。它们都与光通量有关,那么,光源光照度与光通量、光强度什么关系?本文对此做了简要的分析,感兴趣的朋友不妨了解一下!

标准光源

光源光照度与光通量、光强度概念:

1.光照度

光源在单位面积上的光通量,单位为勒克斯(lux)。其表达式为:

光照度的表达式001

2.光通量

光通量是计量光源在单位时间发出来能被眼睛感知到的光量,单位为lm(流明)。表达式为:

光通量的表达式001

其中,Φv为光通量,V(λ)为视觉函数,Φe(λ)为辐射通量,Km为光谱光视效能的最大值。

3.光强度

光源在给定方向上的单位立体角的光通量,定义为这个方向上的发光强度(cd,坎德拉)。其表达式为:

发光强度的表达式001

光源光照度与光通量的关系:

照度表示被照面上接受的光的强弱,是单位面积上所得到的光通量。如果要想求出距离一个光源rm处的光照度,可以设想一个以光源为中心、半径为rm的球面,球面内侧接受的光通量是均匀的,这个球面的面积A为A=4π·r2,照度E等于光通量除以面积,即E=Фv/A=Фv/4π·r2(lx)。

例如,一个发光强度为1cd的点光源,均匀发出的光通量为4πlm,距离这个点光源1m位置的照度为1lx。距离这个点光源2m位置的照度则为(1/4)1x。

反之,如果已知照度E和被照面积A,也可以求出光通量Фv=EA,光通量等于照度乘以面积。如果被照面积上照度是不均匀的,可把被照面积划分为多个小面积△A1……△An,测出每个小面积上的照度E1……En,用近似公式计算,即每个小面积与其上的照度相乘,再全相加得到光通量。

如果划分的n个小面积其面积全相等,则:Фv=A[(E1+……+En)/n]。

这是常用的计算投影机光通量的方法,平均照度乘以投影面积。例如,如果平均照度为1000lx,投影面积为3m2,简单相乘可知光通量为3000lm。

光源光照度和光强度的关系:

发光强度和照度之间存在一定的关系,发光强度是指光源发出的光强,而照度则是指光源发出的光在某一方向上的光强。发光强度是指光强度的大小,而照度则是指光强度的分布。发光强度越大,照度也越大,反之亦然。因此,发光强度和照度之间的关系是相互影响的,一个影响另一个。

此外,发光强度和照度也受到发光物体的形状和大小的影响。发光物体的形状越复杂,发光强度和照度的差异越大;发光物体的大小越大,发光强度和照度也越大。

发光强度和照度之间存在一定的关系,发光强度越大,照度也越大,发光物体的形状和大小也会影响发光强度和照度。

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