2
0
d 2 sin cos d L
0

例题
如图所示，点源 S1、S2、S3 的辐射强度均为 I ， 距 x 点的距离均为 d ，求 x 点的照度？
E x E1 E2 E3 I cos I 2 0 2 d d I 2 1 cos d
距离平方反比定律
点源在接收面上产生的照度
d I d Ex dA dA dA cos I 2 l dA I cos l2
I
dΩ n
l θ
x
dA
A
面源在接收面上产生的照度？《教材》P37 图2-8
朗伯余弦定律（1）
朗伯辐射体：辐射亮度与辐射方向无关 （漫反射体） Lθ = L0 = L
d e Ie d
各向同性点辐射源 在有限立体角Ω内： 在全球空间： 各向异性点辐射源 在全球空间：
e I e ( , )d d I e ( , ) sin d
0 0 2
e I e e 4Ie
I e (, )

d


d
辐射度学的基本辐射量（4）
S2
S1
θ
S3
x
作业题
1. 2. 3. 4.
5.
求光辐射的频率范围？ 波长为1μm的一个光子能量具有多少 eV ? 一只白炽灯，假设各向发光均匀，悬挂在离地 面1.5m的高处，用照度计测得正下方地面上的 照度为30lx，求该灯的光通量？ 一支氦氖激光器发出的激光束光通量为0.36lm， 该激光束的平面发散角为1mrad，激光器的放电 毛细管直径为1mm，求该激光束的发光强度、 光亮度和光出射度？ 某曝光计之受光片为一直径为4cm的黑色圆形金 属板，中心最大辐照度为5W/cm2，边沿最小辐 照度为1W/cm2，从中心到边沿，辐照度按直线 规律变化，求照射在受光片上的辐射通量和平 均辐照度？
lms lm lx（lmm-2） lmm-2
cd（lmsr-1） nt（cdm-2、 lmm-2 sr-1 ）
光度量中的几个单位
发光强度的单位 坎德拉（cd），它是国际单位制中七个基本 单位之一 光通量的单位 流明（lm），它是发光强度为1cd的均匀点光 源在单位立体角（1sr）内发射的光通量 光照度的单位 勒克斯（lx），它相当于 l lm的光通量均匀地 照射在 l m2面积上Pi 反射率 P Pi
Pα（吸收功率） Pτ（透过功率） 材料 Pi（入射功率）
Pρ（反射功率）
P 透过率 Pi
则 α+ρ+τ = 1 说明：α、ρ、τ的值均与材料的性质及表面状态有关； α、ρ、τ的值是入射波长λ、物体温度 T 的函数
dX X ( ) d dQe Q ( ) e 光谱辐射能 d d e 光谱辐射通量（功率） e ( ) d dI 光谱辐射强度 I e ( ) e d
光谱辐射量
Pe ( )
dPe d
光谱辐射亮度
光谱辐出度
光谱辐照度
dLe d dM e M e ( ) d dEe E e ( ) d Le ( )
辐射度学与光度学的概念
辐射度学 研究电磁波辐射能量的测试和计量的一门科学 辐射度量 用能量单位定量描述电磁波辐射的客观物理量 光度学 研究可见光能量的测试和计量的一门科学 光度量 人眼接收的光辐射所引起的视觉刺激大小的度量
辐射度学与光度学的异同点
相同点 辐射度量和光度量都是用来定量描述辐射能量大 小的，两者在研究方法和概念上基本相同，它们 的基本物理量也是一一对应的。
举例说明
d e 光谱辐射通量 e ( ) d
含义：辐射源发出的在波长 λ处的单位波长间隔 内的辐射通量 单位为W/μm 单色辐射通量 波段辐射通量 总辐射通量
d e e d
e 1 2 e ( )d
1 2
e e ( )d
辐射度学的基本辐射量（2）
辐射出射度（辐出度）Me
辐射源单位面积向半球空间（2π立体角）发 射的辐射通量，单位为W/m2（瓦每平方米）
d e Me dS
辐照度 Ee 接收面单位面积上接收的辐射通量，单位为W/m2
d e Ee dS
辐射度学的基本辐射量（3）
辐射强度 Ie 点源向空间某一方向、单位立体角内发 射的辐射通量，单位为W/sr（瓦每球面度）
光的概念
电磁波谱 ⒈高频区：宇宙射线、γ 射线、x 射线 ⒉长波区：长电振荡、无线电波、微波 ⒊光谱区：紫外线、可见光、红外线 【广义】“光”是指光辐射，波长：0.01～1000 m 【狭义】“光”仅指可见光，波长：0.38～0.78 m 波粒二象性 波动性：λ·ν= c （λ′·ν=υ） 粒子性： E = hν P = hν/ c = h /λ
I I0 I I 0 cos dA cos dA
I0
L L
Iθ
θ
L
L dA
L
L
dA
朗伯余弦定律（2）
M L cos d L cos d dS rd d r sin d 2 sin d d 2 r r M L
辐射亮度 Le 辐射源单位表观面积向单位立体角内发射的 辐射通量，单位为W/sr· m2（瓦每球面度平方米）
dI e d 2 e Le dS cos ddS cos
光谱辐射量
辐射源发射的能量往往是由很多波长 的辐射所组成的，我们更关心能量的光谱 分布。 光谱辐射量（辐射量的光谱密度） 含义：单位波长间隔内的辐射量； 表征辐射量随波长的分布特性； 是辐射量随波长的变化率。
不同点 辐射度量：适用于所有电磁波辐射波段，客观量 光度量：仅适用于可见光波段，客观量＋主观量
辐射度学的基本辐射量（1）
辐射能 Qe 以辐射的形式发射、传输或接收的能量，单 位为 J（焦耳） 当辐射能被其它物质吸收时，可以转变为其 它形式的能量，如热能、电能等。 辐射通量Фe（辐射功率 Pe ） 单位时间内发射、传输或接收的辐射能，单 位为W（瓦），1W = 1J/s（焦耳每秒） Фe = dQe /dt
0

W W W
辐射度量与光度量的对照表
辐射度量 符 号 单 位 光度量 符号 单位
辐射能 辐射通量 辐照度 辐出度
辐射强度 辐射亮度
Qe e Ee Me
Ie Le
J W Wm-2 Wm-2
Wsr-1 Wm-2sr-1
光能 光通量 光照度 光出射度
发光强度 光亮度
Q E M
I L