光的基礎(chǔ)知識(shí)

1、光光 及及 其其 術(shù)術(shù) 語語目錄目錄一一光的基本概念光的基本概念光的定義、特性、光源、應(yīng)用等光的定義、特性、光源、應(yīng)用等二二常用光學(xué)術(shù)語常用光學(xué)術(shù)語光通量、照度、發(fā)光強(qiáng)度等光通量、照度、發(fā)光強(qiáng)度等光的基本概念定義：光是指特定波段的的電磁波譜。光是由光子為基本粒子組成， 具有粒子性與波動(dòng)性，稱為波粒二象性。特性：波粒二象性光的基本概念波動(dòng)性：光是一種電磁波。不同的光都有一定的波長和頻率。光具有波粒二象性，即既可把光看作是一種特定頻率的電磁波，也可把光看成是一個(gè)粒子，即光量子，簡稱光子。光的波動(dòng)性能夠說明光的傳播、干涉、衍射、散射、等許多現(xiàn)象。LED照明應(yīng)用：光的顏色、波長、頻率、光學(xué)模擬軟件應(yīng)用

2、等。粒子性：光是由“光子”組成的。光的粒子性能很直觀地解釋光的直進(jìn)及反射折射等現(xiàn)象。LED照明應(yīng)用：LED發(fā)光原理、LED透鏡、LED燈具的發(fā)光角度等。光的基本概念光的頻譜光是一種電磁波，覆蓋著電磁頻譜一個(gè)相當(dāng)寬的范圍，從X射線到遠(yuǎn)紅線，只是波長比普通無線電波更短。光的基本概念可見光的頻譜日常生活中可以看到的光，我們稱為可見光。波長范圍是380nm-780nm。光的穿透力：頻率越低的波的穿透能力越強(qiáng)， 反之則越弱 紅外線的頻率比紫外線高 所以紫外線的穿透能力強(qiáng)一些。光的傳播需要媒介，在真空中的傳播速度是3*108m/S光的基本概念光源 定義：物理學(xué)上指能發(fā)出一定波長范圍的電磁波（包括可見光與紫

3、外線、紅外線、X光線等不可見光）的物體。 種類： 第一種是熱效應(yīng)產(chǎn)生的光，比如太陽光，此外蠟燭等物品也都一樣，此類光隨著溫度的變化會(huì)改變顏色。 第二種是原子發(fā)光，熒光燈燈管內(nèi)壁涂抹的熒光物質(zhì)被電磁波能量激發(fā)而產(chǎn)生光，此外霓虹燈的原理也是一樣。原子發(fā)光具有獨(dú)自的基本色彩。 第三種是同步加速器（synchrotron）發(fā)光，同時(shí)攜帶有強(qiáng)大的能量，原子爐發(fā)的光就是這種，但是我們?cè)谌粘Ｉ钪袔缀鯖]有接觸到這種光的機(jī)會(huì)。光的基本概念光源的分類自然光：太陽光、熒火蟲等。電光源電光源人造光：電致發(fā)光、熱致發(fā)光等。光的基本概念人與光 光合作用； 人接受外界的信息，有90%以上是通過眼睛視覺來完成的； 眼睛是一

4、種光學(xué)系統(tǒng)，能夠在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生圖像。 人的感觀。根本上是人的視覺神經(jīng)對(duì)不同波長的光束在大腦中 形成的不同映像。 不同的光束能量會(huì)反映出不同的色度、亮度等。光的基本概念明視覺與暗視覺當(dāng)光亮度大于3cd/m2時(shí)，錐狀細(xì)胞起主要作用。敏感的光譜范圍是380nm-780nm在555nm處最敏感，且能分辨出各種顏色。這種視覺稱為明視覺當(dāng)光亮度小于0.001cd/m2時(shí)，柱狀細(xì)胞起主要作用。敏感的光譜范圍是330nm-730nm在507nm處最敏感，但不能分辨出各種顏色。這種視覺稱為暗視覺。*人眼對(duì)物體感知顏色的反應(yīng) 發(fā)光源發(fā)出的光到人眼中的色彩？ 不能發(fā)光物體到人眼中的色彩？ 常用光學(xué)術(shù)語基本光度學(xué)的量

5、、定義、單位和符號(hào)基本光度學(xué)的量、定義、單位和符號(hào)常用光學(xué)術(shù)語一、光通量定義：發(fā)光強(qiáng)度為1的光源在立體角元內(nèi)發(fā)出的光。符號(hào)：單位：lm光通量是能量的單位，即：光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光亮總和。它是指人眼所能感覺到的光的輻射功率，等于單位時(shí)間內(nèi)某一波段的輻射能量和該波段的相對(duì)視見率的乘積。人眼對(duì)不同波長光的相對(duì)視見率不同，所以不同波長光的輻射功率相當(dāng)時(shí)，其光通量并不相等。測量常用光學(xué)術(shù)語二、發(fā)光強(qiáng)度定義：1cd是指單色光源在給定的方向上的單位立體角內(nèi)發(fā)出光的強(qiáng)度。 單色光源的波長為：0.55微米， 給定方向的輻射強(qiáng)度為：1瓦/683球面度符號(hào)：I單位：cd/mcd發(fā)光強(qiáng)度是針對(duì)點(diǎn)光源而言的一個(gè)單位

6、，具有方向性。它和光通量沒有直接的關(guān)系。但是發(fā)光強(qiáng)度與發(fā)射角建立關(guān)系的話，可以簡單理解為發(fā)光強(qiáng)度為：某特定方向的光通量與該立體角元之商。測量常用光學(xué)術(shù)語三、照度定義：照度指物體被照亮的程度，采用單位面積所接受的光通量來表示符號(hào)：E單位：lx/lux1 lx等于 1 lm的光通量均勻分布于 1m2 面積上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量為標(biāo)準(zhǔn)，若傾斜照射則照度下降。照度的測量?照度的標(biāo)準(zhǔn)?常用光學(xué)術(shù)語四、亮度定義：人眼從某個(gè)方向上觀察光源（反光體），在這個(gè)方向上的光強(qiáng)與人眼 所“見到”的光源面積之比，即單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度。符號(hào)：L單位：cd/m2*亮度是一個(gè)主觀的量。它是顏色的一種性

7、質(zhì)，用來定義人對(duì)顏色的主觀明亮感覺。*人眼感知的亮度與光強(qiáng)成指數(shù)關(guān)系，而物理學(xué)定義的亮度與光強(qiáng)成正比。常用光學(xué)術(shù)語光通量發(fā)光強(qiáng)度照度亮度常用光學(xué)術(shù)語五、色溫定義：色溫是按絕對(duì)黑體來定義的，光源在可見區(qū)的輻射與絕對(duì)黑體的輻射 完全相同時(shí)，此時(shí)黑體的溫度就稱為此光源的色溫。符號(hào)：Tc單位：K*色溫是表示光源光譜質(zhì)量的通用指標(biāo)，它是用來量度和計(jì)算光線顏色成分的方法。光源色溫不同，光色也不同，帶來的感覺也不同，它只是用來表示顏色的視覺印象。*燭光：1930K、鎢絲燈：2760-2900K、熒光燈：3000K閃光燈：3800K、中午陽光：5600K、電子閃光燈：6000K藍(lán)天：12000-18000K常

8、用光學(xué)術(shù)語常用光學(xué)術(shù)語六、顯色指數(shù)定義：也可叫顯色性，是光源對(duì)物體的顯色能力的一個(gè)衡量指標(biāo)。符號(hào)：Ra*光源發(fā)射的光譜內(nèi)容決定了光源的光色，光色可由幾個(gè)或多個(gè)單色的光波混成，這樣不同光譜的光源，對(duì)特定顏色的物體顯色性就有區(qū)別。如：RGB混成的白光與連續(xù)的太陽光譜對(duì)比或藍(lán)光加黃色熒光粉的對(duì)比*可簡單理解為顯色指數(shù)是光源對(duì)物體真實(shí)顏色的還原程度。*理想光源的顯色指數(shù)為100。色溫和顯色指數(shù)都可以通過積分球測試出來色溫與顯色性：不同光的光譜：太陽光譜：特點(diǎn)：各波段光譜都很平均豐富所以:顯色性Ra=100色溫為5500K左右不同光的光譜：白熾燈光譜：特點(diǎn)：各波段光譜都具備，550nm以上黃光波較多所以:顯色性Ra=100色溫為3300K左右不同光的光譜：熒光燈光譜：特點(diǎn)：各波段光譜都具備，750nm以上較少，450nm到650nm 波段豐富所以:顯色性Ra=90色溫為4300K左右不同光的光譜：金鹵燈光譜：特點(diǎn)：各波段光譜都具備，500nm到700nm 波段豐富所以:顯色性Ra=85色溫為330