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光照度与光通量什么关系？光源光照度怎么测量？

摘自：发七人仪器网 | 2023-07-06 | 作者：Faqiren

文章摘要：什么是光照度？光照度是评价光源性能的一个重要指标，它是指受照物体表面单位面积上所投射的光通量，符号为E，单位为lx（勒克斯）。那么，光照度与光通量什么关系？光源光照度怎么测量？本文为大家做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

什么是光照度？光照度是评价光源性能的一个重要指标，它是指受照物体表面单位面积上所投射的光通量，符号为E，单位为lx（勒克斯）。那么，光照度与光通量什么关系？光源光照度怎么测量？本文为大家做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

标准光源箱02.jpg

什么是光照度？

照度是指受照物体表面单位面积上所投射的光通量，符号为E，单位为lx（勒克斯）。

如果光通量重均匀地投射在面积为A的表面上，则该表面的平均照度值为：E=Ф/A。

式中：

E——被照面的平均照度（lx）；

Ф——被照面所接受的光通量（lm）；

A——被照面的面积（m2）。

照度的单位为1x（勒克斯），1lx表示1lm的光通量均匀分布在1m2的被照面上，即1lx=1lm/1m2。阴天中午时室外的照度约为8000～200001x；晴天中午时室外的照度可达80000～1200001x。

光照度与光通量的关系：

照度表示被照面上接受的光的强弱，是单位面积上所得到的光通量。

如果要想求出距离一个光源rm处的光照度，可以设想一个以光源为中心、半径为rm的球面，球面内侧接受的光通量是均匀的，这个球面的面积A为A=4π·r2，照度 E等于光通量除以面积，即E=Фv/A=Фv/4π·r2（lx）。

例如，一个发光强度为1cd的点光源，均匀发出的光通量为4πlm，距离这个点光源1m位置的照度为1lx。距离这个点光源2m位置的照度则为（1/4）1x。

反之，如果已知照度E和被照面积A，也可以求出光通量Фv=EA，光通量等于照度乘以面积。如果被照面积上照度是不均匀的，可把被照面积划分为多个小面积△A1……△An，测出每个小面积上的照度E1……En，用近似公式计算，即每个小面积与其上的照度相乘，再全相加得到光通量。

如果划分的 n 个小面积其面积全相等，则：Фv=A [（E1+……+En）/n]。

这是常用的计算投影机光通量的方法，平均照度乘以投影面积。例如，如果平均照度为10001x，投影面积为3m2，简单相乘可知光通量为30001m。

光源照度的测量方法：

照度测量是最流行的光度测量形式。一般都用物理照度计，即用光电探测器代替人眼的光电式照度计。

照度计的测量原理较简单，整个探测器所接收的光通量除以探测器的面积，即为所测的照度，即E=Φ/A。

由于光电探测器的光谱灵敏度分布不同于人眼的光谱光视效率V（λ），故一般的照度计在探测器前都装有V（λ）滤光器。一个照度计是由带V（λ）滤光器的光电探测器及电子放大和读数系统所组成。过去广泛采用硒光电池为探测器，这是因为它的光谱灵敏度比其他探测器更接近人眼的光谱光视效率V（λ）的缘故。但由于硅光电元件的灵敏度、稳定性和寿命均较硒光电池为高，故近年来多采用硅光电池或硅光电二极管代替硒光电池作照度计的探测器件。

由于光电探测器所产生的光电流正比于所接收的光通量，测量时须将照度计的光敏表面与被测照度的表面重合，并尽量垂直于光的照射方向。所以读数系统可直接指示出所测的照度值。

一般照度计的测量精度为10%左右，高精度的照度计可达3%～4%。

光照度和光亮度有什么区别？

通俗地说，亮度是物体表面明亮的程度。对于发光体，亮度表明了它表面发光的本领，主要与它的发光特性有关；对于本身不发光的物体，它的亮度不仅与照亮它的光源的特性有关，还与物体自身的表面特性有关。例如在同样的光线下，反射率小的黑丝绒亮度低，反射率高的白纸亮度高。照度表明物体表面被光源照明的程度，即单位时间内投射到物体单位表面上光能量的多少。因此亮度与照度的第一个重要区别是：亮度与物体自身的表面特性有关。照度仅由光源的特性（强弱、远近、投射角）确定，与被照明物体的表面特性无关。

亮度与照度的第二个区别是方向性。亮度是有方向的量，谈论某点的亮度还必须同时指明测试或观察的方向。例如点亮的手电筒从正面看比斜看亮得多，劣质的黑板在教室的某些位置会产生强烈的反光。照度是无方向的量，物体上某处的照度是周围环境投射到该处所有光线之和，无论光线从何方射来，只要投射到物体上的光能量相同，对照度的影响都相同。

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