什么是光照度?照度是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux)。本文对光照度概念及光照度的测量方法进行了介绍。
什么是光照度?
在光接收面上一点处的光照度等于照射在包括该点在内的一个面元上的光通量dФv,除以该面元的面积 dS。即Ev=dФv/dS。
单位为勒克斯(lux),符号为lx,当1lm的光通量均匀地照射在1m²的面积上时,这个面上的光照度就等于1lx。即1lx=1llm/m²。
光源光照度测量方法:
照度测量是最流行的光度测量形式。一般都用物理照度计,即用光电探测器代替人眼的光电式照度计。
照度计的测量原理较简单,整个探测器所接收的光通量除以探测器的面积,即为所测的照度,即E=Φ/A。
由于光电探测器的光谱灵敏度分布不同于人眼的光谱光视效率V(λ),故一般的照度计在探测器前都装有V(λ)滤光器。一个照度计是由带V(λ)滤光器的光电探测器及电子放大和读数系统所组成。过去广泛采用硒光电池为探测器,这是因为它的光谱灵敏度比其他探测器更接近人眼的光谱光视效率V(λ)的缘故。但由于硅光电元件的灵敏度、稳定性和寿命均较硒光电池为高,故近年来多采用硅光电池或硅光电二极管代替硒光电池作照度计的探测器件。
由于光电探测器所产生的光电流正比于所接收的光通量,测量时须将照度计的光敏表面与被测照度的表面重合,并尽量垂直于光的照射方向。所以读数系统可直接指示出所测的照度值。
一般照度计的测量精度为10%左右,高精度的照度计可达3%~4%。
光照度与光通量区别:
光通量相当于水流量,水流量是一秒钟流出、流过或流入多少水,光通量则是一秒钟流出、流过或流入多少光,单位是流明(Lm)。
光照度相当于一平方米的面积上流入多少流明的光。水流急不急,不能只看水流量,要看单位面积的水流量。就是说,大河的截面积为10平方米,水流量为10立方米/秒;小河的截面积为1平方米,水流量为3立方米/秒;那么还是小河的水流急。光照度也就是这意思,某处亮不亮,要看光照度,它的单位是勒克斯(Lx)。
光照度与光通量的换算:
光源在单位时间、向周围空间辐射并引起视觉的能量,称为光通量。用Φ表示,单位为流明(Lm)。
单位面积上接受的光通量称为照度,用E表示,单位勒克司(Lx)
E=Φ/S
Φ-光通量(Lm)
S-受照面积(㎡)
换算关系:
1勒克斯=1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度
1流明=发光强度为1坎德拉的点光源,在单位立体角内发射的光通量
1勒克斯=发光强度为1坎德拉的点光源在半径为1米的球面上产生的光照度