光功當量

光功當量是以“流明”為單位的光通量與以瓦特為單位的“輻射通量”之間的數值轉換關係。

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之間的關係如圖1：視覺曲線圖實線所示。

圖1：視覺曲線圖

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的關係如圖1：視覺曲線圖虛線所示。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。