光度学

出处：按学科分类—医药、卫生 上海医科大学出版社《视光学手册》第18页（1159字）

光度学是研究光在发射、传播、吸收和散射等过程中光量问题的学科。

2．2．1 光强度

由于人眼能适应不同的光强度(light intensity)，因此用眼不能精确地测量光强度，光强度的测量必须有某种适合的标准光源。这个标准已于1948年被确定，称为坎德拉(candela，cd)。1坎德拉等于1cm²的黑体在铂熔化温度1773℃时所发射出来的1／60光强度。坎德拉每平方米(cd／m²)是国际单位制光亮度(luminance)的单位。各种光源的光强度见表2－2。

表2－2 各种光源的光强度

2．2．2 光通量

光通量(luminous flux)表示光从光源的辐射量，也就是光能流动的速率，用Φ表示。等于单位时间内每一波段的辐射量和该波段相对视见率的乘积。这个名词来源于拉丁文，flux表示流动的意思，lumen表示光。因此，光通量表示光能每秒钟的流量，单位是焦耳每秒(J／s)或瓦特(W)。然而在光度学中，使用一种独立的单位，用流明(lumen，lm)代替瓦特或焦耳每秒。流明可以方便地从坎德拉来定义(图2－4)，1流明即发光强度1坎德拉的点光源在单位立体角(1球面度)内发出的光通量。

图2－4 流明与坎德拉的关系

这里提到点光源(point sources)的定义，当光源的尺寸与被照物体表面相隔的距离相比非常小，以至所张的角可以被忽略时，该光源可被作为点光源。

一个点周围的空间可表示为4π球面度(4π steradians)。我们也可以说，一个光强度为1坎德拉的点光源向所有方向发出的总的光通量为4πlm。

可以粗略地表示，从100W的灯泡发出的光通量约为1200lm。通常，照射到一个立体角的光通量等于光源的光强度(Ⅰ)乘以立体角(W)，即Φ=I·W或I=Φ／W。

2．2．3 光照度

照明度(illumination)是指光照射到一个物体的表面上时的光通量，当某光通量照射到一表面时，叫做这个表面被照亮了。单位面积的光通量叫做光照度(illuminance)，符号为E，单位为勒克斯(lx)。可用下列公式表示：

光照度(E)=光通量／照射面积

1 1x=1 1m／m²