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1、光学A眼睛对光的感觉 光谱 光通量 强度 照度 亮度 光谱光视效率影响明暗感觉的因素：（1）、光源的辐射通量：辐射通量越大，感觉越明亮。（2）、波长：功率相同，波长不同，明暗程度不同。对同样功率的光，明环境下555nm的黄绿光最亮，暗环境下507nm的绿光最亮。一、光通量 Luminous Flux 为了比较任意两个灯发出的可见光的多少，由于光能随波长分布不同，因此不能直接用辐射通量（瓦）多少比较，只能转化成相当于多少555nm标准光通量。光源所放射出光能量的速率或光的流动速率 Flow arte1、概念：光源在单位时间内发射出的以人眼感觉为基准的能量。2、单位： 光瓦或流明lumen（lm）
2、 1光瓦= 683lm，Km=683lm/W例： 已知低压钠灯发出波长为589nm的单色光，设其辐射通量为10.3W，求光通量？解 Fl = V(l) fl =683 10.3 0.78=5487lm 40W 日光灯： 2200lm 100W白炽灯： 1250lm二、发光强度 Luminous Intensity 描述光通量在光源空间的分布特性，它表示光源在不同方向上的光通量分布特性，某个方向上的分布密度；符号 I ；单位：坎德拉 （cd）光度量中最基本的单位是发光强度的单位坎德拉（Candela），记作cd，它是国际单位制中七个基本单位之一。它的定义是发出频率为5401012 Hz （对应在
3、空气中555nm的波长）的单色辐射，在给定方向上每单位立体角（1个球面度）辐射能为1683W时的发光强度规定为1cd。 （1979）立体角：任意一个封闭圆锥面内所包含的空间单位：球面度 sr整个球面的立体角三、照度 Illuminance 被照物体单位面积上接收的光通量的大小同一本书，偏离灯正下方暗一些，说明反射到被照面上光通量不相同。E = d/dA平均照度： E = /A单位：勒克斯lux lx， 1lx=1lm /1m2 烛光fc=10.76lx（英制） 白天在教室看书需要至少 100lx例：在40w白炽灯下1m处的照度约为30lx，加一搪瓷伞形罩后照度增加到73lx； 阴天中午室外照度
4、为800020000lx； 白天中午在阳光下的室外照度可高达80000120000lx。四、亮度 Luminance 照度相同，颜色不同的两个物体，看起来不一样亮。发光体在视线方向上单位面积发出的光强密度。L= I/（Acos）单位： 尼特nits：nt（cd/m2）英制单位为英尺朗伯（Foot lambert, fl） 1 熙提stilb（sb）= 104cd/m2 = 1cd/cm2 1 阿普熙提asb（apostilb，Lm/m2）白炽灯灯丝亮度约为 300500sb荧光灯灯管表面亮度为 0.80.9sb1毫朗伯(mL)=0.929呎朗伯(ftL)=3.183烛光/平方米(c/m2) =
5、10阿普熙提(asb)1阿熙提（asb）=（1/）cd/m2=0.3183 cd/m21朗伯（L）=（104）cd/m2=3.183103cd/m21英尺朗伯（fL）=（1/）cd/ft2=3.426 cd/m21、亮度对光源本身的（照度是指被照面）2、 a辐射角，是光源法线与视线夹角。 i被照面法线与视线夹角3、单位：面积常取平方米物理亮度(亮度)、表观亮度(明亮度)例：同一路灯开着灯，晚上比白天亮。但在一般情况下，路灯本身的亮度不变，即物理亮度反映了物体本身的表面物理特性亮度不变，但观看时与环境明暗有关的亮度表观亮度（明亮度）却改变了七、标量照度（平均球面照度）Esaverage sphe
6、rical illuminance; scalar illuminance 空间上某一点上的标量照度即指该点上的受照量，它与入射光的方向无关，并且也不指明受照面的方向，其定义是：位于受测点处的一个小球表面上的平均照度。点光源。假设一个光强为I的点状光源，它与半径为r的小球相距d，球面所截取的光通量=r2I/d2，球的表面积为4r2，所以点光源产生的球面平均照度为Es=I/4d2，这就是圆球所在位置上的标量照度。如果光源是一个面光源，则投影面积为A的点光源，其中L为光源的亮度。因此距离为d处的标量照度（Es）为：Es=LA/4d2，但A/d2=，即单元A所张之立体角，所以Es=L/4。点光源。当
7、照明光源的尺寸与被照物的距离相比可以忽略不计时，可视为点光源。线光源。当照明光源的尺寸与光源至计算点距离较近，且光源本身的长宽比相差很大时，可视为线光源。面光源。当光源的最小尺寸大于光源至计算点距离的1/4时,可视为面光源。八、平均柱面照度Ecaverage cylindrical illuminance 位于某一点的微小圆柱曲面上的平均照度，圆柱的轴线与水平面垂直。点光源。Ec=Isin/d2面光源。Ec=Lsin/平均半柱面照度：道路照明 九、照度矢量 illuminance vector 矢量照度表示在某点上照明的方向特性，表示该点上一个无限小的圆盘两侧（正面与背面）可以测得的最大照度差
8、值。这个小圆盘的法线即为矢量作用线的方向，从照度高的一侧指向照度低的一侧。矢量照度适用于需要考虑光的方向性的照明场所，如雕塑及其他展品的照明效果评价。矢量照度用于描述在空间一点上的光的方向特性。它的量值为一个通过该点的表面正反两侧的最大照度差值，由较高照度向低照度的矢量方向为正。B材料光学属性：透光 吸收 反射系数采光材料 照明材料发光物体 不发光物体一、光线的传播过程人们能够看到世界上的物质是因为有光的存在。光是一种能量形式，它以波的形式传播，是目前宇宙中已知的运动速度最快的物质。地球上的生命没有光就不可能存在。世界上最重要的光源是太阳，现在人们已能利用电来产生光。光线是代表光传播方向的线。
9、在黑暗房间里窗帘上开一个很小的孔，可以看到射进房间的太阳光是笔直的，因此人们就用直线来表示太阳光线。光在真空中是沿直线传播的，在空气和其他疏密均匀的介质里也是沿直线传播的，只要不碰到障碍物，它就一直沿直线传播下去。如果碰到障碍物，它就会发生反射、折射等现象，光线就会偏折、拐弯。即使不碰到障碍物，只要空气不均匀，例如有的地方温度高一点，空气稀一点，其他地方温度低一点，空气密一点，光线都会弯曲，不再笔直地传播了。另外，如果光线经过一个引力很强的物体旁边，由于受万有引力的吸引，它会向该物体一侧弯曲，光线也不再是直线了。红外线因为具有肉眼看不见的特征，因此可利用在自动警报器或电动门上。散播、反射、折射
10、、衍射光束包含多组光波，它们大都向同一个方向传播。手电筒的光束在传播时，多少有些散射。手电筒发出的光随着距离的增加会显得微弱不清，因为光波在较宽的范围中散播得更乱。激光光束有几乎并行的边缘。这说明光波在传播过程中几乎不会散播出来。因此激光光束可以传播很远的距离才会逐渐变弱，直到超出视野。光以一系列电磁波的形式发出，从光源发出后一直以直线前进，光所走的直线路径称为射线。光线的方向可因通过有光泽或透明的物质而改变。如玻璃或水这一类的物体能反射或折射光。透射、吸收冷光有些物质并不会马上将照射来的光线反射出去，而是先完全吸收，之后才渐渐将光线反射出来。如果将红色墨水放在直射光之下，就会发现它并不是立刻
11、呈现红色，而是先呈现出略带绿色的金色。另外，有时候石油也会呈现出紫色。这些都是由于物质暂时吸收光线，使本身颜色发生改变后再放射出来的结果。像这种物质中分子吸收的能量被激发后会放射出光线的现象，称为磷光或萤光。这些光都称之为冷光。反射光的反射是指光从一种介质射入到另一种介质时，在两种介质的分界面上，光将改变传播方向，一部分光回到原介质里继续传播的现象。在物理学里，一般把能传播光的物体叫作介质，又称媒质。空气、水、玻璃、酒精等都是传播光的介质。平行的光线照射在平面镜等光滑物体的表面上时，全部光线都以相同的角度弹回，产生一个清晰的影像。人们能够看见不发光的物质，也都是因为它们能够反射光的缘故。一般，
12、明亮物体反射的光比暗的物体多。全反射、镜面反射、规则反射、定向反射、漫反射折射折射就是光从一种介质传播到另一种介质中去时，光线发生偏折、拐弯的现象。光所以会发生折射，是因为在不同介质里光的传播速度不同的缘故。例如光线从空气进入玻璃时速度会慢下来，并偏离两物质间的界面。当光线离开玻璃时，速度加快并弯向界面。在自然界中由于光的折射所引起的现象比比皆是，最典型的就是海市蜃楼。C可透视及其影响因素D直接 反射眩光的控制、消除五、避免眩光晚上迎来一辆开着前灯的汽车，人眼感到不舒服，为什么？眩光的分类：形成方式：直接眩光、反射眩光影响视功能：不舒适眩光、失能眩光造成眩光的原因：亮度过高亮度对比过大不舒适的
13、亮度分布限制措施直接眩光限制光源亮度：减少亮度增加眩光源的背景亮度：减少对比减小形成眩光的光源视看面积：表观面积尽可能增大眩光源的仰角反射眩光选择无光泽表面视觉作业区远离镜面反射区用发光面积大、亮度低的光源减少引起镜面反射光源的照度值在总照度中的比例E颜色：光源色温、显色性六、光源的色温能自行发光的物体叫做光源。光源的种类繁多，形状千差万别，但大体上可分为自然光源和人造光源。自然光源受自然气候条件的限制，光色瞬息万变，不易稳定，如最大的自然光源太阳。人造光源有各种电光源和热辐射光源，如电灯光源等。不同的光源，由于发光物质不同，其光谱能量分布也不相同。一定的光谱能量分布表现为一定的光色，对光源的
14、光色变化，我们用色温来描述。 CT-colour temperature 绝对黑体根据能量守恒定律：物体吸收的能量越多，加热时它辐射的本领愈大。黑色物体对光能具有较大的吸收能力。如果一个物体能够在任何温度下全部吸收任何波长的辐射，那么这个物体称为绝对黑体。绝对黑体的吸收本领是一切物体中最大的，加热时它辐射本领也最大。天然的、理想的绝对黑体是不存在的。人造黑体是用耐火金属制成的具有小孔的空心容器，如图所示，进入小孔的光，将在空腔内发生多次反射，每次反射都被容器的内表面吸收一部分能量，直到全部能量被吸收为止，这种容器的小孔就是绝对黑体。 黑体辐射的发射本领只与温度有关。严格地说，一个黑体若被加热，
15、其表面按单位面积辐射光谱能量的大小及其分布完全决定于它的温度。因此我们把任一光源发出的光的颜色与黑体加热到一定温度下发出的光的颜色相比较，来描述光源的光色。色温可以定义为： “当某一种光源的色度与某一温度下的绝对黑体的色度相同时绝对黑体的温度。”因此，色温是以温度的数值来表示光源颜色的特征。在人工光源中，只有白炽灯灯丝通电加热与黑体加热的情况相似。对白炽灯以外的其它人工光源的光色，其色度不一定准确地与黑体加热时的色度相同。所以只能用光源的色度与最相接近的黑体的色度的色温来确定光源的色温，这样确定的色温叫相对色温。相关色温 CCT-correlated colour temperature 色温用绝对温度“K” （kelvim）表示，绝对温度等于摄氏温度加273。如正午的日光具有色温为6500K，就是说黑体加热到6500K时发出的光的颜色与正午的颜色相
