光度学的理论研究

张嘉宁

【摘要】过去的一个世纪，白炽灯一直是主流光源。但白炽灯的缺点是能耗高、光效率低、寿命短，这就要人们不得不去寻找一种新型光源来代替白炽灯光源。用光度学的理论去研究一个能耗低、寿命长、低热量的光源来代替它是有很大的实际意义的。

【关键词】光强渐变，光源迭加

1.1光度学的基本概念

在电磁辐射中可见光只占有很窄的波段。光度学是来讨论可见辐射的测量和传播。光度学里所用单位是以人眼的响应为基础的。本文將介绍光度学的一些相应的单位【1】【2】，和常用单位。

1.1.1光通量

通常用光的功率来表示光源在单位时间内发射的光能量的大小，单位为（W/nm）。

辐射通量这个概念可用于所有光谱段的光与辐射。但人眼对不同波长的光的视觉灵敏度V（入）是不同的，对波长小于380纳米和大于780纳米之间的这部分不可见光，V（入）=0。因此将光源发射的辐射通量能够引起人眼视觉的这部分能量称为光通量。

通常用积分球法来测量LED的光通量，被测的LED器件发射出的光辐射经积分球壁的多次反射后，产生了和光通量成比例的均匀面出光度，被球壁上的探测器测量到；同时在球内的漫射屏挡住了光线，不让探测器去直接接收被测器件的光辐射。

1.1.2发光强度

由于辐射的发光体在空间发出的光通量是不均匀的，大小也是不同的，所以为了表示辐射体在不同方向上光通量的分布特性，需要引入光通量角密度这个概念：光源在特定方向上很小的立体角元内所包含的光通量dΦ与立体角dΩ的比值，称为这个方向上的光强，单位为坎德拉。……