基本介紹
- 中文名:光功當量
- 外文名:Mechanical equivalent of light
- 屬性:數值轉換關係
- 領域:光學
光功當量的簡介,光學單位,光強度單位,光通量的單位,照度的單位,亮度的單位,發光效率,光通量,視見函式,
光功當量的簡介
光功當量是為了獲得1流明光通量引起感覺所必需的功率。由於人眼對不同波長的光具有不同的視覺靈敏度(相對視見率 ),而光通量是 (無量綱)與具有功率單位的輻射通量的乘積,因而光功當量亦隨波長而變。對人眼最靈敏的波長為0.55微米的綠光,只要很小的輻射功率,即能引起視覺,故它的光功當量最小,1流明相當於0.001486瓦。此值的倒數 =683 流明/瓦為理想的最高光效,它是一瓦的功率可產生的最大的光通量。對其他波長的光:1(瓦)=683 (流明)。
光學單位
光強度單位
光強度單位是坎德拉,1967年在法國巴黎的第13次國際度量衡會議上規定,在鉑的凝固點(約2042K)和氣壓為101.325帕斯卡下的絕對黑體,當其面積等於1/600000平方米時,沿著法線方向所發出的光的發光強度為發光強度單位,稱為1坎德拉。
光通量的單位
光通量單位流明(lm)(lumen),它是1坎德拉的光源發射到單位立體角的光通量。
照度的單位
照度單位是輻透,相當於1流明的光通量均勻的分布在1立方厘米的面積上時所產生的照度。為了實用的目的,有採用毫輻透和勤克斯等單位。
面發光的單位和照度單位相同。
1勤克斯相當於1流明的光通量均勻分布在1平方米的表面上所產生的照度。
1勤克斯(1X)= 輻透= 毫輻透。
亮度的單位
亮度的單位是熙提,1平方厘米表面沿著它的法線方向發出1坎德拉強度的那塊面積的亮度。
發光效率
發光效率為光功當量的倒數稱為發光效率。
光通量
光通量亦稱“光流”。人的眼睛所能感覺的光輻射功率,它等於單位時間的光輻射能量和相對視見率的乘積。由於人眼對不同波長的光的相對視見率不同,所以不同波長的光的輻射功率相等時,其光通量並不相等。例如,當波長為0.555微米的光與波長為0.65微米的光輻射功率相等時,前者的光通量為後者的10倍。光通量的單位為流明。不計相對視見率的輻射通量單位為瓦。
視見函式
人眼對不同波長的光有不同的感覺靈敏度,對黃綠色光最敏感,對紅光和紫光較不敏感,對可見光之外的其他波長的輻射則不能察覺。而人眼的敏感度各人稍有差別,帶有主觀成分,因此,只能對大量具有正常視力的觀察者的觀察結果取其平均敏感度。在較明亮的環境中,人的視覺對於波長為555nm的黃綠光最為敏感。設引起相同的視覺亮度,波長在λ附近的光所需的光輻射通量為。.而波長為λ=555nm的光所需的輻射通量為將兩者之比:
定義為視見函式。視見函式V(λ)和波長λ之間的關係如下圖實線所示。
基於視覺神經的生理結構,人眼的視覺有白晝視覺和黃昏視覺之別,黃昏視見函式值和波長λ的關係如上圖虛線所示。與白晝視覺(實線)曲線相比,它的最大值要向短波方向移動約50nm。人眼感光性能隨照明條件而變化的現象是由培金野(J.E.Purkinje)發現的,故稱陪金野效應。