2021-2022学年高二物理竞赛课件:光辐射与发光源.pptx
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1、光辐射与发光源光辐射与发光源对于光辐射的探测和计量,存在着两套体系对于光辐射的探测和计量,存在着两套体系:辐射度量辐射度量:只与辐射客体有关的量只与辐射客体有关的量,基本量是基本量是辐射通量辐射通量 (又称为(又称为辐射功率辐射功率)或者)或者辐射能辐射能.基本单位基本单位 是是瓦特(瓦特(W W)或者或者焦耳焦耳(J)(J)。适用于整个电适用于整个电 磁波段。磁波段。光度量光度量:反映人眼对不同波长电磁波的视觉灵敏度,反映人眼对不同波长电磁波的视觉灵敏度,基本量的是基本量的是发光强度发光强度,基本单位是,基本单位是坎德拉坎德拉 (cd)(cd)。只适用于可见光波段。只适用于可见光波段。两类计
2、量体系中的物理量一一对应。用两类计量体系中的物理量一一对应。用下标下标“e e”表示辐射度量,下标表示辐射度量,下标“v”表示光度量。表示光度量。辐射能射能Q Qe e定定义:以:以辐射形式射形式发射或射或传输的的电磁波能量。磁波能量。单位:焦耳(位:焦耳(J J)。)。一、辐射量一、辐射量 辐射通量(辐射功率)辐射通量(辐射功率)定义定义:为单位时间内流过某面积的辐射能量:为单位时间内流过某面积的辐射能量单位:瓦特(单位:瓦特(W)辐射出射度(辐射功率密度)辐射出射度(辐射功率密度)定定义:义:辐射体单位面积辐射体单位面积向半空间发射的辐射通量向半空间发射的辐射通量单位:单位:W/m2。辐射
3、强度辐射强度定定义:点点辐射源射源在在给定方向上定方向上发射的在射的在单位位立体角立体角内的内的辐射通量射通量.单位:瓦特位:瓦特/球面度(球面度(W/sr)。)。R d 已已知知各各向向同同性性均均匀匀介介质中中的的点点辐射射体体向向所所有有方方向向发射射的的总辐射射通通量量是是 ,求求各各个个方方向的向的辐射射强度度?辐射亮度辐射亮度 (是是给定方向定方向与辐射面元射面元dS法法线间的的夹角角)定定义:面面辐射源射源的的单位表位表观面面积在某一在某一给定方向上的定方向上的辐射射强度。度。单位:位:(瓦特瓦特/球面度球面度)/米米2,即即W/(srm2)。S d dSd 图图1-2 辐射亮度
4、示意图辐射亮度示意图余弦辐射体(朗伯体)余弦辐射体(朗伯体):辐射射强度在空度在空间方向上的分布方向上的分布满足足(Ie0是面元是面元dS法线方向的辐射强度法线方向的辐射强度)S d dSd 图图1-2 辐射亮度示意图辐射亮度示意图余弦辐射体余弦辐射体:(1-6)式代入式代入(1-5)式得式得:余弦辐射体的辐射亮度余弦辐射体的辐射亮度:辐射亮度辐射亮度 余弦辐射体的辐射亮度是余弦辐射体的辐射亮度是均匀的,与方向角均匀的,与方向角 无关。无关。辐射照度辐射照度单色辐射度量单色辐射度量(对应于某波长)(对应于某波长)定定义:照射在:照射在单位面位面积上的上的辐射通量。射通量。单位:位:W/m2。d
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