光源的发光效十 率分 是重 一要 个的物个 理照 量明 。电 一光源，
具有较好的显长 色寿 特命 性外 和，还效 要要 求高 其。 光
作为照明用光光 源源 ，所 要发 求射的可 光能 辐多 射的 尽落在可
围内，特别是光 落效 在率 光较 谱大值这 的样 位可 置以 ，提高。 发光效
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第七章 光度学基础
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光源的发光效率（ ）
一个辐射体出 或的 光总 源的 所光 发 辐 通射 量通 与量 总之 的比
的发光效率。
光源发出的总的光通量 v e
总的辐射通量
光源的发光 效效 ，率 它简 的称 单 瓦 光 位 特 lm 为 W （ 1 流 ）明 。每
为什么荧光灯比白炽灯省电？
查表知1 ： W ～ 1 白 l4m ； 炽荧 灯 1W 光 ～ 5灯 l辐 ，射 它定 能的 量光 具谱 有分 一种 布（
不同的波长 每 组 种 成 不 ） 同 ， 的 通 而 波 量 长 也 其 不 辐 同 通 射 。 量 总 等
于各个组成波长的辐通射量的总和。
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由于辐射能定 量的 总光 包谱 含范 一 辐 围射 ，体 若的 已能 知 ， 量即 分
dR2A4RR 22 4(sr)
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为了使公式具有， 普利 适用 性球坐标的函数
形式来表示立体角。
d
dA R2
AB AD R2
A B Ad O iR d i
A D A d E AsO iid n
AD Rsiind
§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
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§5.1 辐射通量和光通量
§5.1.1 辐射度量
1.辐射能 Q e） 量 ： （ 以电磁 射辐 、射 传形 输式 或 称发 接 为收 辐的 射 单位为焦耳（J）。
2.辐射 通 e）量 ：（ 单位传 时输 间或 内接 发 称 收 射 为 的 、 辐 辐射 射 单位为瓦特W （）。
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§5.2 发光强度、光照度，光出射度和光亮度
§5.2.1 立体角
以C点为中心作任球 意面 半， 径其 的被该截 立体角 R 所 的球面 dA与 积半径R平 2之方 比就是该球 光面 源 C所 积C对点d dA 张的立体角，记为 :
d
dA R2
立体角的单位是球， 面用 度sr表示。
整个球面对球心所张的立体角
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§5.1.3 光通量与发光效率
光通 量 v）（ ：辐射能 眼量 视中 觉引 的起 那 通人 一 量部 ，分 称辐 单位为 lm ） 流。 明（
由于光辐射中比 的较 物多 理， 量其意量 义的 与意 辐义 射也基本 故为了区别起用 见符 ，号 我进 们行区的 别主 ，符 它号 们是相同 但是下角标有射 区量 — 别 下： 角辐 e； 标光学 —下 量角v。 标
5
光谱光效率
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0 400 500 600 700 800
(nm)
光谱光效率函数曲线 光谱灵敏度受 境到 亮所 度处 水环 平的影响。 光亮度在 cd/m 几 （ 2 个 光亮度的单 时位 ，） 正以 常上 人眼 态的 叫适 明1应 视 92状 年 觉 4
CI公 E 布了明视觉 率光 函V谱 (数 )。 光 V(效 )的最大5值 5n5m 在 处。
光亮度在百 cd/分 m2以 之下 几时，正常 应人 状眼 态的 叫适 1暗 9年 5视 1CI觉 公 E ， 布了
视觉光谱光V效 ()。 率 V(函 )的 数最大5值 0n7m 在 处。
明视觉和暗视 光觉 效的 率光 函谱 数是 论光 和度 计学 算理 的重要依据。
各种波长的 值光 在谱 光光 度效 学 中率 相 均关 有的 给专 出 通著 ， 过使 查用 表
第五章
光度学基础
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。
§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
能称为光能。按 量辐 引射 起通 的光作用 的而 功确 率定 称为光通 通量 量，光
的单位为流 lm） 明。 （在这个范围 眼内 能， 比人 较光谱波 量长 大及 小能 。
但各种波长的光 眼引 感起 觉人 、灵敏度不同。
眼睛的灵敏度与波长的函数关系称为光谱光效率函数
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任一其它波 K值 长 K 与 55 的 之 5 单 比色 表光 征了 色人 辐眼 射对 的
灵敏度，称为 率光 函谱 数光 V， ()效 表 以示，即：
V () K
K 555
各种波长单光 色效 光率 的函 光数 谱验 是的 在基 大础 量上 实明 ，由
委员会（ CIE）所确定的。
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K
v
e
V () K
K 555
单位波长内的光通量
V()K K55＝ 5 K5 5v5e vV ()K 55 5e
d v V ()K 55 5 ed
整个光谱范围内有：
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v 1 2 d v 1 2 V () 第七K 章5 光度5 学基e 础d 5 K 55 1 2 V 5 () e d
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§5.1.2 光谱光效率函数（视见函数）
人的眼镜具两 有个 正光 确刺 比激 较断 的其 强是 弱否 和相 判这 等的
是光度学的基础。
定义单 位 e瓦波 的长 辐内 射 v通 流量 明相 的当 光值 于 通量，
K
v e
可表 1瓦 示单色辐射当 能的 通流 量明 所数 相灵 ，敏 称度 为。 绝对
de d
式中()是辐射通量随波长的变函化数；
则在整个波段内辐所射辐体射的总的
辐射通量为：
e12de12 d
d
1 d
2
辐射体的能量分布曲线
任何辐射能接收 能器 接都 收只 某一光谱 量内 ，的 即能 对不同光谱范
有不同的灵敏度 眼。 ， ＝ 如 39人 n0m～78n0m为可见光，这一 辐区 射域的