什么是发光强度?什么是光通量?发光强度和光通量是光源的两个重要的参数,其中发光强度表示光源在一定方向范围内发出的可见光辐射强弱的物理量,而光通量表示光源表面的客观辐射通量对人眼引起的视觉强度。那么,发光强度与光通量什么关系?本文为大家做了介绍。
表示光源在一定方向范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。以光源发射的光通量除以空间的总立体角4π,就是该光源的平均发光强度。以光源(或光源的一部分发光面)在某一方向上“立体角元(dω)”内所发射的光通量除以该“立体角元”,就是光源在这一方向的发光强度。发光强度的单位为坎德拉。不计相对视见率的光源的辐射强度是单位立体角中全部辐射通量,单位为瓦特/球面弧度,其中球面弧度是立体角的单位。
光通量亦称“光流”。人的眼睛所能感觉的光辐射功率,它等于单位时间的光辐射能量和相对视见率的乘积。由于人眼对不同波长的光的相对视见率不同,所以不同波长的光的辐射功率相等时,其光通量并不相等。例如,当波长为0.555微米的光与波长为0.65微米的光辐射功率相等时,前者的光通量为后者的10倍。光通量的单位为流明。不计相对视见率的辐射通量单位为瓦。
由于人眼对等能量的不同波长的可见光辐射能所产生的光感觉是不同的,因此按人眼函数V(λ)来评价的辐射通量Φ(λ)即为光通量Φ,即:
式中:Km为明视觉的最大光谱光视效率函数,亦称为光功当量,它表示人眼对波长为555nm处光辐射产生光感觉的效能,按国家实用温标IPTS-168的理论计算,其值为680lm/w。
光度学中最基本的单位是发光强度,单位为坎德拉(cd),它是国际单位制中7个基本单位之一。其定义为555nm的单色辐射在给定方向上的辐射强度为1/683W·sr时,在该方向上的发光强度为1cd。
光通量的单位为流明(lm),它是发光强度为1cd的均匀点光源在单位立体角(1sr)内发出的光通量。
如果光源为点光源,并且是均匀发光体,那么光强(I)与光通量(Φ)符合距离反比平方定律。距离平方反比定律来自于点光源向空间发射球面波的特性,即点光源在传播方向某点的辐照度与该点到点光源的距离平方成反比。
在任一锥立体角内,假设在传输路径上没有光能损失或分束,那么点光源向空间发出的辐射通量是不变的。然而位于球心的均匀点光源所张开的立体角所截的表面积却和球半径的平方成正比,这样在球面上的辐照度就和点光源到该面的距离平方成反比,即:Φ=4πI。