工程光学光度学与色度学基础

工程光学光度学与色度学基础第一页，共二十四页，2022年，8月28日§5.1辐射通量和光通量§5.2发光强度、光照度，光出射度和光亮度§5.3光度学中的基本定律§5.4光学成像系统像面的光照度光有能，对能的讨论本不是几何光学的范畴，但要设计仪器，又不能不了解一些起码的问题，否则所设计的仪器可能是无用的，因为不能传递足够的能量。我们要求光学系统传递的能量必须能够被光能接收器所感知。入瞳出瞳就是限制能量的。第二页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/42§5.1辐射通量和光通量§5.1.1辐射度量第三页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/43眼睛的灵敏度与波长的函数关系称为光谱光效率函数第四页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/44§5.1.2光谱光效率函数（视见函数）第五页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/45光谱光效率函数曲线4005006007008000.00.20.40.60.81.0光谱光效率l(nm)第六页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/46§5.1.3光通量与发光效率单位波长内的光通量第七页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/47为什么荧光灯比白炽灯省电？光源发出的总的光通量总的辐射通量第八页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/48§5.2发光强度、光照度，光出射度和光亮度§5.2.1立体角第九页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/49第十页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/410§5.2.2发光强度CIE规定的光度学的基本单位K555数值的由来描述点光源的发光特性。第十一页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/411§5.2.3光照度表征受照面被照明的亮暗程度到自修教室占座位，要求E大些，应占何处？第十二页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/412一些实际情况下的照度无月夜天光在地面上的照度3×10－4lx接近天顶的满月在地面上的照度0.2lx办公室工作所必须的照度20－100lx睛朗夏日在采光良好的室内100－500lx夏天直射的照度105lx第十三页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/413§5.2.4光出射度描述面光源的发光特性与光照度相比较光照度和光出射度通称为光通量密度第十四页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/414§5.2.5光亮度描述有限大小光源的发光特性第十五页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/415小结：光度学中各量的单位量的名称符号单位单位附加说明光通量发光强度光照度光出射度光亮度第十六页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/416§5.3光度学中的基本定律§5.3.1朗伯余弦定律朗伯余弦定律的数学表达式朗伯光源：其亮度不随观察方向的变化而变化。第十七页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/417第十八页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/418§5.3.2光能传播定律光在同一介质中传播，忽略散射及吸收，则在传播中的任一截面上，光通量与亮度不变。光束的亮度就是光源的亮度。光束的光亮度第十九页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/419§5.4光学成像系统像面的光照度§5.4.1通过光学系统的光通量第二十页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/420§5.4.2轴上像点的光照度第二十一页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/421§5.4.3轴外像点的光照度第二十二页，共二十四页，2022年，8月28日2023/2/422为什么短焦镜头拍的照片常可看出边缘较暗？0.0630.1710.3440.5630.7800.941160°50°