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1、 .wd.电磁光谱可见光仅仅是电磁辐射中的一小局部，其亮度和颜色能够被人眼所感知到。电磁辐射是能量的一种形式，该辐射的光谱表述了它的能量构成。电磁辐射的全光谱范围很广，涵盖了能量较高的短波X射线辐射以及能量较低的长波无线电波。辐射与人的感知我们对光的感知实质上是把光通过棱镜分光的方式分解成各种光谱成分。我们的大脑为这些光谱中的不同成分分配特定的颜色。光速是光在真空中的传播速度，近似为每秒300,000千米。实际上，所有的电磁波都是以这个速度传播的。地球距离太阳约为1亿5千万千米，光从太阳到达地球大约需要8分钟。光谱光就是人眼能够感知到的电磁辐射，其波长范围大约在380 nm至780 nm。眼睛
2、眼睛是一种光学系统，能够在视网膜上产生图像。它由各种不同的局部组成，包括角膜、水状体、虹膜、晶状体以及玻璃体等，使眼睛能够针对以105系数变化的照明水平简单而快速地做出反响。眼睛能够感知的最小照度为10-12勒克斯相当于夜空中黯淡的星光。眼睛眼睛是一种光学系统，能够在视网膜上产生图像。它由各种不同的局部组成，包括角膜、水状体、虹膜、晶状体以及玻璃体等，使眼睛能够针对以105系数变化的照明水平简单而快速地做出反响。眼睛能够感知的最小照度为10-12勒克斯相当于夜空中黯淡的星光。光的根基理论辐射度学参数和光度学参数之间存在着差异。辐射度学参数是纯粹的技术参数，不涉及光对人类的影响作用。这些参数可从
3、功率单位瓦特推导得到。而光度学参数则往往需要考虑到人眼的光谱响应曲线V()曲线。因此，光度学参数与人类的视觉灵敏度有着特殊的联系。光度学参数是从光通量单位流明推导得到。光谱响应曲线是由以下关系产生的：人眼可以看到的辐射位于波长380 nm的蓝光至波长780 nm的红光区域内。在波长555 nm附近的绿光光谱区域，人眼的灵敏度最高。而在波长更长或更短的区域内，人眼的灵敏度降低，这就表示在这些波长区域内需要更高的辐射功率才能获得同等的亮度感受。在可见光区域内，555 nm1 nm = 10-9 m处的辐射功率与其它波长处的辐射功率之比称为光谱灵敏度V ()，其构成的曲线就称为V ()曲线。We s
4、hall restrict our attention here to the photometric values.度量参数公式单位类型值符号公式名称单位：辐射值光通量FF= I WLumen流明lm发送方值发光强度亮度ILI=F/WL=I/ACandela堪Candela pro square meter堪/平方米cdcd/m2承受方值照度EE=F/ALux勒克斯lux光强是指光源在某一特定方向上的光通量，与感光器的尺寸无关。它可以用一个矢量来表示。如果我们将光源在某个平面内的所有光强矢量的终端相连接，就可以得到光强分布曲线。光通量表示的是一个光源在各个方向上发出的辐射功率之和。该辐射涉及
5、到人眼的灵敏度。其它所有的光度学参数都是从这个 根本参数推出的。照度是一个纯粹的物理测量参数，是光通量与被照面积的比值，与外表的反射系数无关。当1流明的光通量均匀地照射到1 m2的面积上，则照度就是1勒克斯。照度与光源和被照外表的距离的平方成反比。亮度表示的是光源或被照外表的光强，且与观测面积有关。对于人类来说，只有当辐射进入眼睛后，光才能够被看见。光源平均亮度cd/m2中午的阳光1,6 109短弧氙灯1,5 108- 2,7 109短弧金属卤化物灯HMI, HTI5 107- 1 108金属卤化物灯 HQI5,3 106透明白炽灯2 106- 2 107磨砂白炽灯5 104- 4 105低压
6、钠灯7,5 104荧光灯 / 紧凑型荧光灯1,2 104- 1,4 104亮白云1 104烛光7.500晴朗的天空3.000 - 5.000月光2.500辉光放电灯200 - 600夜空10-3照度的计算比拟简单。而亮度的大小则取决于被照材料的反射特性和反射系数，但这些变量通常是未知的。因此，照明设计师在设计室内照明系统时，通常以照度来作标准。品质参数这些参数定义了光源发出的光的品质。高品质的光能够同正午时分的自然光一样，真实地呈现物体的颜色。品质参数值符号单位色温TFK显色指数Ra1对光源的评估黑体能够吸收所有照射到其外表上的辐射。黑体也是完全辐射体，因此它代表了一种理想的光源。热辐射体是一
7、种由于固体本身具有高温而发出辐射的光源例如，钨丝。黑体清楚地阐释了一个热辐射体的辐射光谱。太阳以及所有的白炽灯和卤钨灯发出的光谱，都与黑体的发射光谱非常相似。因此，将一个光源与天然光相比拟，类似于将它与黑体相比拟。白光可以用棱镜来将其分解成各种光谱成分。相反地，把一个辐射光源的所有光谱成分叠加在一起，就能产生某种颜色举例来说，日光显示出白色。增加黑体的温度，能够产生不同的光谱。所有这些光谱的光都能在观测者的眼中形成不同的颜色印象。想象铁匠正在打造一块马蹄铁。首先，这块铁先变红，然后随着温度上升而变黄，直到最后变成炽热的白色。每个温度对应了不同的光谱，而每个光谱则依次对应了色三角中位置。如果把所
8、有的位置都联合起来，就能够得到普朗克曲线。Spectrums of the Planckian curve为了确定光源的色温，把该光源的光谱所对应的色三角中的颜色位置与不同温度的黑体的颜色位置进展比拟。如果光源的光谱无法与黑体的进展比拟，那么就采用等色温线来确定光谱假定是放电灯的对应的最接近的色温。黑体，如太阳或卤钨灯等，能够准确地呈现物体的颜色，因为它们发射的是连续光谱。如果一个光源不能发射全光谱中的所有颜色，那么一些物体就无法像在连续谱照射下那样显示出真实的颜色。光源的显色指数表示的是这个光源偏离理想光源的程度。在比照测试中，测量了8种测试颜色在待测光源照明下的反射光谱，并与给定参考光源照
9、明情况下的值进展比拟。被测光源的色温应该与参考光源的色温尽可能接近相关色温。测量出来的偏差采用标准的程序来进展评估。如果两种光源的光谱是一样的，那么显色指数Ra就是100。而这个指数一般都小于100。黑体的显色指数最高Ra=100。显色指数测试颜色测试颜色R1暗玫瑰色R5青绿色R2芥末黄R6天蓝色R3黄绿色R7紫罗兰色R4浅绿色R8淡紫色附加的测试颜色R9红色R12蓝色R10黄色R13肤色根据德国DIN 5035的要求，显色指数按照显色特性和显色组别来进展相应分类显色特性显色组显色指数 Ra相应灯型非常好1 A90 . 100钨卤灯,LUMILUXDE LUXE, fluorescent la
10、mpsHQI/D1 B80 . 89LUMILUX,fluorescent lampsHQI/NDL,WDL and HCI/NDL,WDL好2 A70 . 79标准荧光灯 10 和 252 B60 . 69标准荧光灯 30一般340 . 59HQL差420 . 39高压和低压钠灯黑体辐射材料的热辐射特性完全取决于它的温度。更多信息热辐射由于原子的热运动影响，所有的材料在温度大于绝对零度时都能够发射电磁辐射。更多信息经济性光效h是光源发出的光通量与产生光所需的电能之比，单位为lm/W。灯具效率hLB是照明所得到的光通量与单个或多个光源发出的总光通量的比值，单位为%。对于不同类型的光源，其寿命有
11、不同的定义方式。一组光源的“平均额定寿命是指这一组中所有光源的寿命的平均水平。所以，到达这个时间时，50的光源将停顿工作。“工作寿命是指系统光通量到达初始量70时的小时数，这个时刻光源仍然能够提供一定的光通量。一般来说，在选择一款光源时，不得不对光的品质和经济效益进展取舍。现在，可以根据以下四个标准来评定光源： 光效 寿命 色温 显色指数灯光源光效lm/W寿命h色温K显色指数Ra白炽灯1410002750100钨卤灯2020002850100短弧氙灯15-501200600094紧凑型荧光灯87120002700-600085荧光灯104120002700-600085金属卤化灯 HQI100
12、90003000-600085短弧金属卤化灯HMI, HTI80300 - 1000550090高压钠灯1309000200020低压钠灯197100001800-20假定的555nm黑体683更多信息冷光发射体所有和固体温度无关的光辐射都被称为冷光辐射。当电子从一个能级运动到另一个能级时，就产生冷光辐射。所需的能量就是冷光辐射体的各种激发能。发光方式能量电致发光电能气体放电光致发光电磁辐射冷发光材料经过紫外光照转化生化发光化学反响能量燃烧，氧化，酶反响摩擦发光机械能比方, 通过机械能量激发晶体的发光效果热发光热能比方, 通过热能激发晶体的发光效果放射发光放射能北极光因此，高压放电灯和低压钠灯
13、都是冷光辐射体，它们的激发能由电流提供。不同的是，低压汞灯的荧光来自于辐射能紫外辐射。在半导体发光LED和塑胶发光OLED方面的技术创新早已经投入了实际应用。在很长一段时间内，LED就只有黄、绿、红三种选择。但现在已经有了蓝光LED和白光LED等产品。而且蓝光和白光LED的光效已经可以与热辐射体的光效相比拟了。 随着进一步地开发，这些产品的光效还将不断增加。它们必将会引发照明行业和照明应用的新革命。光的生成 根本上，利用电产生光的方法有三种：热辐射、低压放电以及高压放电。放电灯在放电灯中，当电流通过密封在放电管内的气体等离子体或金属蒸气等离子体时，就会产生光。根据填充气体材料的气压大小，放电灯
14、可以分为两种类型：高气压放电灯和低气压放电灯。高压放电灯这类光源中最常见的就是金属卤化物灯。在高气压 10 bar下，通过电子激发使气态的填充物质直接发射可见光。准确控制“稀土元素的添加剂量，能够影响光的颜色和显色特性。低压放电灯低压汞灯和低压钠灯之间存在着差异。虽然填充气压只有几毫巴，但是低压钠灯与高气压放电灯相类似，能够直接发射可见光，不过主要是波长585 nm的可见谱线。另一方面，在低压汞灯荧光灯和紧凑型荧光灯中，电子碰撞造成汞原子发射紫外辐射。而这些紫外辐射经由放电管内涂覆的荧光粉转化为可见光。荧光灯的原理。荧光灯原理光与人类生理尽管人眼的构造相对简单，但是它却能够完成许多令人震惊的工作，很多先进的技
