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发光强度
贡献者:笔墨纸砚
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发光强度简称光强,国际单位是candela(坎德拉)简写cd,其他单位有烛光,支光。1cd即1000mcd是指单色光源(频率540X10ˇ12HZ,波长0.550微米)的光,在给定方向上(该方向上的辐射强度为(1/683)瓦特/球面度))的单位立体角内发出的发光强度。
球面度是一个立体角,其定点位于球心,而他在球面上所截取的面积等于以球的半径为边长的正方形面积。光源辐射是均匀时,则光强为I=F/Ω,Ω为立体角,单位为球面度(sr),F为光通量,单位是流明,对于点光源由I=F/4π。
发光强度是针对点光源而言的,或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。
这个量是表明发光体在空间发射的汇聚能力的。可以说,发光强度就是描述了光源到底有多亮。1000mcd=1cd1
坎德拉的定义
在101 325 Pa的压强下,处于铂凝固点温度的黑体的1/600 000平方米表面在垂直方向上的发光强度。
流明和mcd没有直接的关系,就象亮度和流明不能换算一样,mcd相当于亮度指标,流明是光通量指标,投影面积大小不影响流明的值,但同样流明,面积大,亮度就小。
所以mcd要和发射角相关,才能和流明建立关系。
一个简单的算法,可以假设led的发光效率是一样的,那么流明和功率就挂钩了,功率大的,流明就大。
目前市场上的led,最高可达90流明/瓦。
光强是单位面积的功率流(通)量。它与光波传输的速度v和电场幅度E有关,即
I=1/2*v*εr*ε0*E^2
v=c/n,εr=n^2,因此 光强的大小与光振动的电场幅度的平方和材料折射率的乘积成正比。
公式
用I表示光学中的光强,v表示光的频率,A为照射区域面积,N为时间间隔t内照到A上的光子总数,则
I=Nhv/At
光通量的计算
发光体在给定方向上的发光强度是该发光体在该方向的立体角元dΩ内传输的光通量dΦ除以该立体角元所得之商,即单位立体角的光通量。其公式为:
该量的符号为I,单位为坎德拉(cd),1cd=1lm/sr。
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