1、绿色照明LED实用技术,光本质的剖析光是如何进行定量描述的近代光源的技术指标和评价方式,光度学基础概念,光本质的剖析,光的定义光是什么,牛顿时代 牛顿 粒子说惠更斯 波动说麦克斯韦,相对论和量子理论产生后不仅光具有波粒二象性，一切物体都可 视为物质波。,总结： 从光的波动性上讲，光是电磁波的一部分。,光的定义电磁波谱（electromagnetic wave）,红 色 760 nm650 nm 橙 色 650 nm590 nm 黄 色 590 nm570 nm 绿 色 570 nm490 nm 青 色 490 nm460 nm 蓝 色 460 nm430 nm 紫 色 430 nm380 nm
2、,光的定义红外光（infrared）和紫外光（Ultraviolet）,光的传播光的速度,各种辐射能在真空中的传播速度为，每秒299793Km。 当辐射能通过介质时，波长和速度发生改变；而频率由产生电磁波的辐射源决定，它不随所遇到的介质而改变。,表1-1给出了不同介质中的光速。,波长代表相邻波峰之间的距离。 因在波谱中的范围不同，单位也不同。 请看左图,皮米（pm）、飞米(fm)、阿米(am),利用无线电的手段，将由电厂制造出来的电力转换成为无线电波发送出去，在通过特定的接收装置将无线电波收集起来并转换为电力，供人们使用。,汽车中控台为手机进行无线充电,无线电力传输,月球发电无线传输,光的传播
3、光的反射,规则反射,散反射,光线从某方向入射到经散射处理的铝板、 经涂刷处理的金属板或毛面白漆涂层，反 射光向各个不同方向散开，但其总的方向 是一致的，其光束的轴线方向仍遵守反射 定律。,漫反射,光线从某一方向入射到粗糙表面或无光泽镀 层的表层时，光线被分散在许多方向。在宏 观上不存在规则反射，这种光的反射称为漫 反射。,一些普通材料和颜色的反射系数：,漫反射朗伯余弦定律,如果反射遵从朗伯余弦定律：,即向任意方向的光强与该反射面法线方向的 光强所成的角度的余弦成比例，而与光入射 方向无关，这种光的反射称为各向同性漫反射。 在这种情况下，从反射面的各个方向看去， 反射光亮度均相同。,光的传播光的
4、折射,折射定律适用于大多数材料， 如玻璃、透明塑料和液体等。 对某些晶体和有应力的透明、 液体，就不成立了。,方解石晶体,光的折射全反射,光纤传导,光的传播光的透射,光的传播光的透射,光的传播光的吸收,吸收是由于光能转变成能量的其它形态。如果媒质是均匀的，则当一定波长的平行光束穿过该媒质时，光强损失如下,其中，,有些材料在可见光范围内对不同波长有 不同的吸收率。我们可以用这种材料制 作滤色片。,为和波长有关的线吸收率。,光是如何进行定量描述的,可见光是可以用辐射量和光学量这两种量值系统来度量 的，把可见光作为物理现象来研究，应采用辐射量值系 统；而研究与人的视觉有关问题时，采用光学量值系统。,
5、光是如何进行定量描述的,通过光度量来实现光的描述,光通量,(luminous flux),定义：光源在单位时间内发出的光量,公式：,单位：lm（流明）,辐射的光谱光效能的最大值,辐射体的光谱功率分布函数,光谱光效率,人眼就是一种可见光探测器，实验表明，具有相同 辐射量不同波长的可见光作用于人眼，人所感受的 明亮程度不同，这表明人的视觉对不同波长光有不 同的灵敏度。称为光谱光效率函数。,光谱光效率函数。,发光强度,定义 光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量 定义为光源在该方向上的光强度。,公式,单位cd （坎德拉）,光照度,定义 物体被照亮的程度，单位表面接受到的光通量。,公式,单位 lx（
6、勒克斯） 1lx的照度是比较小的，在此照度下大致 能辨认周围的物体，进行区别细小零件的工作是不可能的。,照度是一个纯粹的物理测量参数，是光通量与 被照面积的比值，与表面的反射系数无关。当 1流明的光通量均匀地照射到1 m2的面积上， 则照度就是1勒克斯。照度与光源和被照表面 距离的平方成反比。,光照度的计算,天气 照度LUX 晴天 30000300000 阴天 3000 日出日落 300 月圆 0.30.03 星光 0.00020.00002 阴暗夜晚 0.0030.0007,不同天气的光照度,室内场所 照度LUX 生产车间 10500 办公室 3050 餐厅 1030 走廊 510 停车场
7、15,不同环境的光照度,亮度 L,定义 光源在某一方向上的光亮度,方向上的单位投影面在单位立体角中发射的光通量。,公式,式中,为通过给定点的辐射束元,内传播的光通量。,单位 坎德拉每平方米（,）,是光源在该,传输的并包含给定方向立体角,亮度表示的是光源或被照表面的光强， 且与观测面积有关。对于人类来说， 只有当辐射进入眼睛后，光才能够被看见。,光出射度,定义 光源表面上某一微小面元,向半个空间,，则此面元的光出射度为,发出的光通量为,光出射度和照度具有相同的量纲，其区别在 于光出射度是表示发光体发出的光通量表面 密度，照度则表示被照物体接受的光通量密 度。,单位,对于因反射或透射而发光的二次发
8、光表面，其光出射度是,反射发光,透射发光,近代光源的技术指标和评价方式,1965年2月毕业于复旦大学物理电子系电子物理专业， 随后分配到复旦大学电光源研究所工作至今，其中 19821984公派到德国Kiel大学实验物理研究所进修 学习二年，19891990公派到美国国家科学和标准研 究院（NIST）参加国际合作科技项目。在复旦大学一 直式从事科研和教学工作，曾参加多项国家攻关项目 和自然科学基金项目，获省部级奖励多项；教学一直 在给本科生，硕士生，博士生上课。发表于国内外科 技论文百篇以上，编著和翻译出版14本科技专著，指 数超过500万字。,陈大华,“上海光源”光源能量位居世界第四，是世界上性能最好 的中能光源之一。“上海光源”具有建设60条以上光束线 和上百个实验站的能力，可同时提供从远红外线、紫外线， 到硬X射线等不同波长的高亮度光束，每年供光机时将超过 5000小时，每天可容纳几百名科研人员，在各自的实验站 上，使用同步辐射光进行多学科前沿研究和高新技术开发 应用。,
