辐射通量也称辐射功率。单位时间内通过光源某一面积元ds的辐射各种被长的光能。

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    1简介

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    【 辐射通量 】(radiation flux)也称辐射功率。单位时间内通过光源某一面积元ds的辐射各种被长的光能,记作E。若引入能量的波长分布函数eλ(eλ在数值上等于在波长λ处,彼长间隔△λ为一个单位的范围内的光,在单位时间内通过ds的光能),则辐射通量E可表示为:

    2成因

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    电学中有电通量概念,磁学中有磁通量概念,光学中不仅有光通量概念,还有辐射通量概念.对于前两个“通量”概念,大家都很熟悉,但对于后两个“通量”概念,有些人可能就不是那么熟悉了,特别是对光通量和辐射通量这两个非常相似的概念,很可能一时难以分清,甚至产生错觉:认为既然光是属于一定波长范围内的一种电磁辐射,那么,光通量就是辐射通量.他们殊不知光量是一个包含着主客观双重因素的物理量. 的确,光通量概念是起源于辐射通量概念,或者说,光通量概念是在辐射通量概念基础上发展、建立起来的,两者有着紧密的联系及相似点.因此,要能透彻理解光通量概念,还得先从辐射通量说起. 众所周知,光的传播过程也就是能量的传递过程,发光体(光源)在发光时要失去能量,而吸收到光的物体就要增加能量.发光体在单位时间内辐射出来的光(包括红外线、可见光和紫外线)的总能量就是光源的辐射通量.有时为了研究光源表面某一个面积元的辐射情况,又可以用面积元辐射通量概念.所谓面积元辐射通量就是单位时间内由该光源面积元实际传送出的所有波长的光能量,常用表示.由此可见,辐射通量是一个辐射度学中的纯客观物理量,它具有功率的量纲,常用单位是瓦特.例如,在地面上跟太阳光垂直的面上每平方米所得的太阳辐射通量是1320瓦特. 辐射通量虽然是一个反映光辐射强弱程度的客观物理量,但是,它并不能完整地反映出由光能量所引起的人们的主观感觉——视觉的强度(即明亮程度).因为人的眼睛对于不同波长的光波具有不同的敏感度,不同波长的数量不相等的辐射通量可能引起相等的视觉强度,而相等的辐射通量的不同波长的光,却不能引起相同的视觉强度.例如,一个红色光源和一个绿色光源,若它们的辐射通量相同,则绿色光看上去要比红色光光亮些.具体是人眼对黄绿光最敏感,对红光和紫光较不敏感,而对红外光和紫外光,则无视觉反应.关于这方面知识的详细研究要引出一个视见函数概念,视见函数常以V()表示,它表示人眼对光的敏感程度随波长变化的关系.光度学上,把辐射通量与相应的视见函数的乘积称作为“光通量”,可用表示,即.因为人眼对波长为0.550微米的“绿色光”最敏感,故常把它作为标准,并把这个波长的视见函数V()定为1.这样,对于“绿色光”而言,其辐射通量就等于光通量,其他波长的视见函数都小于1,于是,光通量也就小于相应的辐射通量.显然,光通量也有功率的量纲,但其常用的单位是“流明”.流明和瓦特有着一定的对应关系(或称光功当量),经实验测定:当光波长为5550埃时,1瓦特相当于683流明,当光波长为6000埃时,1瓦特相当于391流明.由此可见,同样发出1流明的光通量,波长为6000埃光所需的辐射通量约为波长为5550埃光的1.75倍左右. 综上所述,尽管光通量与辐射通量的量纲相同,但是,辐射通量是一个辐射度学概念,是一个描述光源辐射强弱程度的客观物理量.而光通量是一个光度学概念,是一个属于把辐射通量与人眼的视觉特性联系起来评价的主观物理量.或者可以说,光通量是按光对人眼所激起的明亮感觉程度所估计的辐射通量.总之,光通量与辐射通量是两个不同的光学概念,决不能混为一谈.

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