光通量

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光通量是一种表示光的功率的单位。

概述[编辑]

国际单位制中规定,光通量的符号是Φ,单位为流明(lm)。

但与辐射功率不同,光通量体现的是人眼感受到的功率。对大量具有正常视力的观察者所做的实验表明,在较明亮环境中人的视觉对波长为555.0nm左右的绿色光最敏感,这种人眼对各波长光谱敏感程度不同的性质可以由视见函数V(λ)表示。光通量就是用来表示辐射功率经过人眼的视见函数影响后的光谱辐射功率大小的物理量。

物理表达式[编辑]

光通量的物理表达式为:

\Phi = K \cdot \int_{0}^{\infty} \frac{\mathrm{d}\Phi(\lambda)}{\mathrm{d}\lambda}\cdot V(\lambda)\mathrm{d}\lambda

式中:

K:光敏度、感光度(类比:胶卷的感光度)、人眼对于彩色的感知能力K = 683.002 lm/W。K值使光通量的单位与辐射功率的单位得到统一。

λ:波长,事实上人眼只对波长位于380nm~780nm的光有反应,习惯上我们把低于380nm的光波称为紫外线,把高于780nm的光波称为红外线,这一点也反映在了视见函数V(λ)中。

V(λ):称为人眼相对光谱敏感度曲线,亦作视见函数曲线,是总结了众多针对人眼的测试经验而得到的,它描述了人眼对不同波长的光的反应强弱。

光的单位对照[编辑]

光的單位對照表
對照物理量 輻射通量 光通量 發光強度 照度
單位名稱 瓦特 流明 坎德拉 勒克斯
單位簡稱 W lm cd lx

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国际单位制光度单位
物理量 符号 国际单位制 單位符號 注释
光能(Luminous energy) Qv 流明 lm·s 單位有時被稱作"talbots"。
光通量(Luminous flux) Φv 流明lmcd·sr lm 單位時間內由光源(/被照物)所發出(/吸收)的光能。
發光強度(Luminous intensity) Iv 坎德拉(燭光)(cdlm/sr cd 發光強度是一光源所發出的在給定方向上單位立體角內的光通量。
亮度(Luminance) Lv 尼特nitcd/m2 nit 亮度是一光源單位在給定方向上單位面積單位立體角內所發出的的光通量。
照度(Illuminance) Ev 勒克斯lx= lm/m2 lx 每單位面積所吸收可見光的光通量,用於入射表面的光。
光發射度Luminous emittance Mv 勒克斯lx= lm/m2 lx 每單位面積所發出可見光的光通量,用於出射表面的光。
曝光量luminous exposure Hv 勒克斯· lx·s 也称作photometric exposure
光视效能Luminous efficacy η 流明瓦特 lm/W 光通量辐射通量的比值,最大为683.002。
發光效率(luminous efficiency) V 纯数量 无单位 也称作光视效率、发光系数(luminous coefficient)