光度學(xué)是1760年由朗伯建立的，且定義了主要光學(xué)光度學(xué)參量，并用數(shù)學(xué)闡明了它們之間的關(guān)系和光度學(xué)幾個(gè)重要定律。1967年法國第十三屆國際計(jì)量大會(huì)在此基礎(chǔ)上豐富了光度學(xué)的概念。那么，光度學(xué)相關(guān)的物理量有哪些呢？本文進(jìn)行了簡單總結(jié)。

1. 光通量（luminous flux）

定義1：由發(fā)光體發(fā)出的光能，在單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)、離開或通過某一截面的光能數(shù)量，叫光通量，通常用①來表示。

定義2：光通量是光源的輻射能通量對(duì)人眼所引起視覺的物理量。即單位時(shí)間內(nèi)某一波段內(nèi)的輻射能量與該波段的相對(duì)視敏率的乘積。

人眼對(duì)不同波段光的敏感程度與光的顏色有關(guān)，在整個(gè)可見光范圍內(nèi)敏感程度并不是均勻的?？梢杂孟鄬?duì)敏感函數(shù)曲線進(jìn)行描述。人眼對(duì)于波長X=555nm的光線最為敏感，我們定義這時(shí)的相對(duì)視敏率Vs（555）=1。當(dāng)X為其它值時(shí)，Vs（X）均小于1。如果對(duì)于某一波長X的單色光，其輻射功率為P（X），相對(duì)視敏函數(shù)為Vs（X），則可以定義光通量為Y（X）=P（X）*Vs（X）。

2.?發(fā)光強(qiáng)度（luminous intensity）

定義：發(fā)光強(qiáng)度簡稱光強(qiáng)，是描述點(diǎn)光源發(fā)光強(qiáng)弱的一個(gè)基本物理量。以點(diǎn)光源在指定方向上的立體角元（單位立體角，或1球面度）內(nèi)所發(fā)出的光通量來度量。

球面度是一個(gè)立體角，其頂點(diǎn)位于球心，而它在球面上所截取的弧面面積等于以球的半徑為邊長的正方形面積，當(dāng)光源輻射是均勻時(shí)，則光強(qiáng)為l=F/Q，Q為立體角，單位為球面度（sr），F(xiàn)為光通量，單位是流明。即光強(qiáng)國際單位是坎德拉（candela，簡寫cd），即1cd=11m/1球面度。1cd即1000mcd。

3. 光亮度（lightness/brightness）

定義：亮度是指發(fā)光體（反光體）表面發(fā)光（反光）強(qiáng)弱的物理量。人眼從一個(gè)方向觀察光源，在這個(gè)方向上的光強(qiáng)與人眼所“見到”的光源面積之比，定義為該光源單位的亮度，即單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度。亮度的單位是尼特（nit），即坎德拉/平方米（cd/m2），

1nit=1cd/m2。

亮度是人對(duì)光的強(qiáng)度的感受。它是一個(gè)主觀的量。與亮度不同的，由物理定義的客觀的相應(yīng)的量是光強(qiáng)。這兩個(gè)量在一般的日常用語中往往被混淆。

4. 光照度（illuminance）

光照度是表明物體被照明程度的物理量。它與照明光源、被照表面及光源在空間的位置有關(guān)，大小與光源的光強(qiáng)和光線的入射角的余弦成正比，而與光源至被照物體表面的距離的平方成反比（用幾何方法可簡單證明，球體表面積S=4元r2）。下面給出其定義：

定義1：照射到物體表面一點(diǎn)處的面元上的光通量與該面元的面積的比值。

定義2：在光均勻照射時(shí)，物體單位面積上所接受的光通量。

光照度可用照度計(jì)直接測量，它的單位是勒克斯（lux或lx）。被光均勻照射的物體，在1m2上所得的光通量是1流明時(shí)，它的照度是1lux，即1lux=1lm/m?。

光照度另一個(gè)單位是燭光（foot candle，fe），它與lux有換算關(guān)系：1fc=10. 76lu顯然勒克斯也即米燭光）。燭光是當(dāng)長度以唄為單位時(shí)的照度單位；一平方嘆面積上照射的光通量是1流明時(shí)可獲得一職燭光的光照度。

可見，當(dāng)光照不均勻時(shí)，被照物體表面各點(diǎn)處光照度是不同的；但通常所指為平均光照度。有時(shí)為了充分利用光源，常在光源上附加一個(gè)反射裝置，使得某些方向能夠得到比較多的光通量，以增加這一方向被照面上的照度。例如攝像、攝影照明燈、手電筒和汽車前燈等都裝有反光鏡。

5. 光出射度（luminous exitance）

定義：指光源上每單位面積向半個(gè)空間（2n球面度）內(nèi)發(fā)出的光通量。光源表面上某一微小面元ds向半個(gè)空間發(fā)出的光通量為do，則此面元的光出射度為：M=db/ds，M的單位為1m/m2，即lux。

光出射度是表征光源自身性質(zhì)的一個(gè)物理量。光源的光通量除以光源的面積就得到光源的光出射度值。光出射度用1m/m2表示，但與照度測試和lux不同，光出射度中的面積是指光源的面積，而不是被照射的面積。平板發(fā)射會(huì)測試該值。

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