光電技術(shù)第2課

1、輻射度單位：輻射度單位：輻射能輻射能（J）輻射通量輻射通量（J/s）輻射出射度輻射出射度輻射強(qiáng)度輻射強(qiáng)度輻射亮度輻射亮度輻射照度輻射照度dtdQeedSdMee （W/m2）ddIee（Wsr-1）coscos2dSdddSdILeee（W/srm2）dAdEee單位：（W/m2）2. 光度量光度量（人的亮暗感覺 ）國際單位制基本單位：國際單位制基本單位：米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾和米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾和坎德拉坎德拉 勒克斯 光度量與輻射度量的關(guān)系光度量與輻射度量的關(guān)系光視效能光視效能 某一波長的單色光輻射通量 單色光通量 evK單位：流明/瓦特（lm/W） 輻射頻率5401

2、012Hz（波長555nm）處，K有最大值，其數(shù)值為Km=683lm/W 一光源發(fā)出頻率為5401012Hz（波長555nm）的單色輻射，若在某方向上的輻射強(qiáng)度為1/683瓦特/球面度,該方向光強(qiáng)1cd 單位：單位：cdcd燭光：1；滿月：2.5E-1日光燈：(510)E+1;太陽：1.5E+5 ；單色光視效率單色光視效率 evmmKKKV14005006007008000.00.20.40.60.81.0VV波 長(nm)光視 效 率1.3熱輻射基本定律 物體中的分子、原子受到熱激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱物體中的分子、原子受到熱激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為為熱輻射熱輻射 輻射能按波長的分布主輻射

3、能按波長的分布主要決定于物體的要決定于物體的溫度溫度 單色輻射出射度單色輻射出射度 dSdMee1. 1. 單色吸收比和單色反射比單色吸收比和單色反射比 吸收比吸收比( (吸收的能量/入射的能量) 反射比反射比( (反射的能量/入射的能量) )(T)(T不透明的物體不透明的物體 1)()(TT黑體黑體 1)(T2. 2. 基爾霍夫輻射定律基爾霍夫輻射定律在同樣的溫度下，各種不同物體對相同波長的單色輻射出射度單色輻射出射度與單色吸收比單色吸收比之比值都相等，并等于該溫度下黑體對同一波長的單色輻射出射度單色輻射出射度。)()()()()(2211TMTTMTTMbvvvvv與材料無關(guān)與材料無關(guān)3.

4、 3. 普朗克公式普朗克公式) 1(2)(/52TkhcbvBehcTM)mW/cm(11)(/512TCbveCTM黑體處于溫度T時，在波長 處的單色輻射出射度單色輻射出射度：2121cmW10)000020. 0741832. 3(CKm10)000045. 0438786. 1 (42Cl對應(yīng)任一溫度，單色輻射出射度隨波長連續(xù)連續(xù)變化，且只有一個峰值，對應(yīng)不同溫度的曲線不相交不相交。因而溫度溫度能唯一確定單色輻射出射度的光譜分布和輻射出射度（即曲線下的面積）。l單色輻射出射度和輻射出射度均隨溫度的升高升高而增大增大 。l單色輻射出射度的峰值隨溫度的升高升高向短波短波方向移動。 4.4.瑞

5、利瑞利- -瓊斯公式瓊斯公式)mW/cm(11)(/512TCbveCTMTTCeTC2/12當(dāng)很大時， 421)(TCCTMbv5.5.維恩公式維恩公式當(dāng)T很小時， TCTCee/221TCbveCTM/512)(7.7.斯忒藩斯忒藩- -玻爾茲曼定律玻爾茲曼定律)KsJ/m(10670. 5428黑體的輻射出射度只與黑體的溫黑體的輻射出射度只與黑體的溫度有關(guān)，而與黑體的其他性質(zhì)無關(guān)度有關(guān)，而與黑體的其他性質(zhì)無關(guān)。40( )( )vbv bMTMT dT 8.8.色溫（色溫（K K）通常人眼所見到的光線，是由7 7種色光的光譜疊加組成。但其中有些光線偏藍(lán)（冷光），有些則偏紅（暖光），色溫就是專門用來量度和計算光線的顏顏色成分色成分的方法定義定義：光源的輻射在可見區(qū)和絕對黑體的輻射完全相同時，此時黑體的溫度就稱此光源的色溫。課堂測試課堂測試1.1.寫出七個國際單位制基本單位及符號（2分）2.2.寫出基爾霍夫輻射定律（2分）3.3.畫出輻射本領(lǐng)與波長曲線，包括：普朗克公式，瑞利-瓊斯公式，維恩公式（3分）l0SRc習(xí)題講解220012ceeeRllIdIddeeI 2200212sin12cRllrdSd1.l02.LeAsAcscddIeedALdsseecos20coslAdcc亮度定義亮度定義: :強(qiáng)度定義強(qiáng)度定義: :可得輻射通量：可得輻射通量：