光的基础知识

1、光光 及及 其其 术术 语语目录目录一一光的基本概念光的基本概念光的定义、特性、光源、应用等光的定义、特性、光源、应用等二二常用光学术语常用光学术语光通量、照度、发光强度等光通量、照度、发光强度等光的基本概念定义：光是指特定波段的的电磁波谱。光是由光子为基本粒子组成， 具有粒子性与波动性，称为波粒二象性。特性：波粒二象性光的基本概念波动性：光是一种电磁波。不同的光都有一定的波长和频率。光具有波粒二象性，即既可把光看作是一种特定频率的电磁波，也可把光看成是一个粒子，即光量子，简称光子。光的波动性能够说明光的传播、干涉、衍射、散射、等许多现象。LED照明应用：光的颜色、波长、频率、光学模拟软件应用

2、等。粒子性：光是由“光子”组成的。光的粒子性能很直观地解释光的直进及反射折射等现象。LED照明应用：LED发光原理、LED透镜、LED灯具的发光角度等。光的基本概念光的频谱光是一种电磁波，覆盖着电磁频谱一个相当宽的范围，从X射线到远红线，只是波长比普通无线电波更短。光的基本概念可见光的频谱日常生活中可以看到的光，我们称为可见光。波长范围是380nm-780nm。光的穿透力：频率越低的波的穿透能力越强， 反之则越弱 红外线的频率比紫外线高 所以紫外线的穿透能力强一些。光的传播需要媒介，在真空中的传播速度是3*108m/S光的基本概念光源 定义：物理学上指能发出一定波长范围的电磁波（包括可见光与紫

3、外线、红外线、X光线等不可见光）的物体。 种类： 第一种是热效应产生的光，比如太阳光，此外蜡烛等物品也都一样，此类光随着温度的变化会改变颜色。 第二种是原子发光，荧光灯灯管内壁涂抹的荧光物质被电磁波能量激发而产生光，此外霓虹灯的原理也是一样。原子发光具有独自的基本色彩。 第三种是同步加速器（synchrotron）发光，同时携带有强大的能量，原子炉发的光就是这种，但是我们在日常生活中几乎没有接触到这种光的机会。光的基本概念光源的分类自然光：太阳光、荧火虫等。电光源电光源人造光：电致发光、热致发光等。光的基本概念人与光 光合作用； 人接受外界的信息，有90%以上是通过眼睛视觉来完成的； 眼睛是一

4、种光学系统，能够在视网膜上产生图像。 人的感观。根本上是人的视觉神经对不同波长的光束在大脑中 形成的不同映像。 不同的光束能量会反映出不同的色度、亮度等。光的基本概念明视觉与暗视觉当光亮度大于3cd/m2时，锥状细胞起主要作用。敏感的光谱范围是380nm-780nm在555nm处最敏感，且能分辨出各种颜色。这种视觉称为明视觉当光亮度小于0.001cd/m2时，柱状细胞起主要作用。敏感的光谱范围是330nm-730nm在507nm处最敏感，但不能分辨出各种颜色。这种视觉称为暗视觉。*人眼对物体感知颜色的反应 发光源发出的光到人眼中的色彩？ 不能发光物体到人眼中的色彩？ 常用光学术语基本光度学的量

5、、定义、单位和符号基本光度学的量、定义、单位和符号常用光学术语一、光通量定义：发光强度为1的光源在立体角元内发出的光。符号：单位：lm光通量是能量的单位，即：光源在单位时间内发出的光亮总和。它是指人眼所能感觉到的光的辐射功率，等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相当时，其光通量并不相等。测量常用光学术语二、发光强度定义：1cd是指单色光源在给定的方向上的单位立体角内发出光的强度。 单色光源的波长为：0.55微米， 给定方向的辐射强度为：1瓦/683球面度符号：I单位：cd/mcd发光强度是针对点光源而言的一个单位

6、，具有方向性。它和光通量没有直接的关系。但是发光强度与发射角建立关系的话，可以简单理解为发光强度为：某特定方向的光通量与该立体角元之商。测量常用光学术语三、照度定义：照度指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示符号：E单位：lx/lux1 lx等于 1 lm的光通量均匀分布于 1m2 面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准，若倾斜照射则照度下降。照度的测量?照度的标准?常用光学术语四、亮度定义：人眼从某个方向上观察光源（反光体），在这个方向上的光强与人眼 所“见到”的光源面积之比，即单位投影面积上的发光强度。符号：L单位：cd/m2*亮度是一个主观的量。它是颜色的一种性

7、质，用来定义人对颜色的主观明亮感觉。*人眼感知的亮度与光强成指数关系，而物理学定义的亮度与光强成正比。常用光学术语光通量发光强度照度亮度常用光学术语五、色温定义：色温是按绝对黑体来定义的，光源在可见区的辐射与绝对黑体的辐射 完全相同时，此时黑体的温度就称为此光源的色温。符号：Tc单位：K*色温是表示光源光谱质量的通用指标，它是用来量度和计算光线颜色成分的方法。光源色温不同，光色也不同，带来的感觉也不同，它只是用来表示颜色的视觉印象。*烛光：1930K、钨丝灯：2760-2900K、荧光灯：3000K闪光灯：3800K、中午阳光：5600K、电子闪光灯：6000K蓝天：12000-18000K常

8、用光学术语常用光学术语六、显色指数定义：也可叫显色性，是光源对物体的显色能力的一个衡量指标。符号：Ra*光源发射的光谱内容决定了光源的光色，光色可由几个或多个单色的光波混成，这样不同光谱的光源，对特定颜色的物体显色性就有区别。如：RGB混成的白光与连续的太阳光谱对比或蓝光加黄色荧光粉的对比*可简单理解为显色指数是光源对物体真实颜色的还原程度。*理想光源的显色指数为100。色温和显色指数都可以通过积分球测试出来色温与显色性：不同光的光谱：太阳光谱：特点：各波段光谱都很平均丰富所以:显色性Ra=100色温为5500K左右不同光的光谱：白炽灯光谱：特点：各波段光谱都具备，550nm以上黄光波较多所以:显色性Ra=100色温为3300K左右不同光的光谱：荧光灯光谱：特点：各波段光谱都具备，750nm以上较少，450nm到650nm 波段丰富所以:显色性Ra=90色温为4300K左右不同光的光谱：金卤灯光谱：特点：各波段光谱都具备，500nm到700nm 波段丰富所以:显色性Ra=85色温为330