光度学的几个基本概念（二）

光度学的几个基本概念（二）

定义：1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度

解释：光照度是对被照地点而言的，但又与被照射物体无关。一个流明的光，均匀射到1m2的物体上，照度就是1 lx。照度的测量，用照度表，或者叫勒克斯表、lux表。事实上，照度是最容易测量的了（相对其它三个量），照度表很便宜就可以买到（几百元）。为了保护眼睛便于生活和工作，在不同场所下到底要多大的照度都有规定，例如机房不得低于200 lx。阳光下的照度是自然界里面很大的也很常见的了，为11万lx左右（自己实测）。我刚才测量了一下，房间是3.8mx6.5m，有12个20W的日光灯管，桌面照度为400勒克司。

常见照度（勒克司）：

阳光直射（正午）下，110,000

阴天室外，1000

商场内，500

阴天有窗室内，100

普通房间灯光下，100

满月照射下，0.2

4、一个综合计算的例子。

一个普通40瓦的白炽灯泡，其发光效率大约是每瓦10流明，因此可以发出400流明的光。我们可以认为灯泡在空间上发光是均匀的，那么距离该灯泡1米处，其照度为400/12.56=32勒克司。其中12.56 = 4π，就是半径1米的球体的表面积（已经假设400流明的光是均匀分布在这个球体上的）。再假设被照射物体是某种绿色漫反射的，反射率是15%，那么，这个绿色物体被照射后就成为被动发光的，其表面亮度是15% * 32 / π = 1.5尼特。

5、Qamp;A

问1、如何把LED的光会聚到一点？

答1，这是不可能的。光学上有个定律，叫做像的亮度永远不大于光源的亮度。

LED是有发光面积的，因此有亮度，要是把全部或者大部分光会聚成很小的区域，其亮度就超过LED本身的亮度了，因此是不可能的。

为了尽可能的会聚，只能增大反光碗/聚光镜的尺度。用组合透镜或者其它办法无济于事。

问2，如果有一个电光源，可以把全部的电功率转化成白色的可见光，理论上的效率有多高呢？

答2，上面已经说过，要根据白色光的光谱而定。对于太阳光来讲，为94流明/瓦。CIE1931色度系统的光效是很差的，因为红色选择了700nm的长波。相比之下，CRT电视或者是LED 电视的光效就高得多，为300流明/瓦。

问3，照度和被照物体的亮度有什么关系？

答3，亮度=反射率*照度/π

问4，激光为什么亮度高？

答4，激光是在两端严格平行的谐振腔内多次谐振而发射出来的，因此平行度非常高，发散角非常小。又因为亮度是单位立体角内所发出的光流，因此作为分母的立体角度就很小，亮度自然就高了。高亮度的激光体现在可以传播非常远而不发散，或者在近处可以会聚成非常小的光斑。

问5，如何测量手电或者LED的发光强度？

答5，在黑暗中把照度表的探头放到地上，距离1米处的把手电或LED向下照射测得照度的勒克司值，就是其发光强度的cd值。

问6，如何用照度计测量亮度？

答6，亮度计和照度计是两个东西，不能直接替代的。亮度计是测量发光体的亮度的，而照度计是测量被照射地点的照度的。但是，如果想知道比较大一些面积的发光体比如灯箱的亮度，同时这个物体触手可得，那么可以用照度计的探头直接贴在发光体上，读出勒克司值后再乘上一个系数，就是亮度的尼特值。

问7，如何测量一个灯泡的发光效率？

答7，可以用照度表，黑天在室外找一个相对较暗且空旷的地点，需要一个比较稳定的电源和照度表。空旷的目的是不要有反射光照射到照度表上，因此测试时身体尽量远离灯泡和照度表，照度表表头距离灯泡中心1m处测得照度值为E，则

效率 = 4 * π * E / N，结果单位是流明/瓦，其中N为灯泡功率

例如灯泡为N=40W，读数为E=35.0 lx，那么效率就是 12.56 * 35 / 40 = 11流明/瓦

来源：手电专卖区