【正文】 W的白熾燈，假設(shè)白熾燈下方的發(fā)光強(qiáng)度均為 30cd，試求白熾燈在桌面上計(jì)算點(diǎn) P形成的照度。 π23528?I 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 22 三、照度 照度： 表示被照面被照亮的程度。 波長(zhǎng) ?=36 40 43 54 57 691nm 單色 輻射通量 ?e,?=、 、 、 、 、 光譜光視效率 V(?)=、 、 、 、 、 )lm()(683 ??????? ?Φ 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 19 二、發(fā)光強(qiáng)度 A B C D O A r Ω 立體角 Ω ： 球面上的某一面積 A對(duì)球心形成的空間角。 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 16 光通量 Φ：人眼對(duì)光能量的感覺量。 42 基本光度單位及應(yīng)用 本節(jié)要點(diǎn)： 、發(fā)光強(qiáng)度、照度、亮度的符號(hào)、單位、定義和計(jì)算公式； ； 。 眼睛與視覺 復(fù)習(xí)： 人眼的構(gòu)造： 錐體細(xì)胞和桿體細(xì)胞的作用。 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 12 人眼觀看同樣功率的輻射，對(duì)不同波長(zhǎng)的輻射感覺的明亮程度不同。 暗視覺： 桿狀細(xì)胞在黑暗環(huán)境中對(duì)明暗感覺起決定作用，它雖能看到物體，但不能分辨其細(xì)部和顏色，對(duì)明暗變化的反應(yīng)緩慢。 中心視野：黃斑 2 176。 70176。 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 9 二、人眼的視覺特點(diǎn) 1800 3300 00 300 600 900 1200 1500 2100 2400 2700 3000 700 500 300 100 300 500 700 100 人眼視野范圍 ?（雙眼不動(dòng)）： 水平面： 180176。在視網(wǎng)膜中央的中心集中了大量的錐體細(xì)胞，它們被用于觀察細(xì)部。它 起照相機(jī)的透鏡作用 ，不過水晶體具有自動(dòng)聚焦功能。光線射到它們上面產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，傳輸?shù)揭暽窠?jīng)，再傳至大腦，產(chǎn)生視覺感覺。 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 7 一、人眼的構(gòu)造 黃斑 水晶體 瞳孔 角膜 虹膜 睫狀肌 光軸 視軸 中央窩 鞏膜 脈絡(luò)膜 右眼剖面圖 房水 玻璃體 瞳孔： 虹膜中央的圓形孔，它可根據(jù)環(huán)境的明暗程度，自動(dòng)調(diào)節(jié)其孔徑，以控制進(jìn)入眼球的光能數(shù)量， 起照相機(jī)中光圈的作用 。 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 2 光的作用： 室內(nèi)光環(huán)境 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 3 ，身體健康 室內(nèi)裝飾照明 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 4 ，表現(xiàn)建筑藝術(shù) 重慶市朝天門夜景 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 5 ，保護(hù)環(huán)境 照明用電量示意圖 以上海用電量為例： 年用電量為 1400億度，其中照明用電量為 392億度電 (28%)。 可見光的波長(zhǎng)范圍： 380nm～ 780nm。 波長(zhǎng) ?780nm的電磁波是紅外線、微波、無線電波等。 如果照明節(jié)能 50%，則節(jié)約196億度電，減少二氧化碳 56萬(wàn)噸。 視網(wǎng)膜： 光線經(jīng)過瞳孔、水晶體在視網(wǎng)膜上聚焦成清晰的影象。 錐體細(xì)胞 主要集中在視網(wǎng)膜的中央黃斑區(qū)域（稱為 中央窩 ），錐體細(xì)胞密度最大，在黃斑區(qū)外錐體細(xì)胞的密度急劇下降。 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 8 位于視網(wǎng)膜上的光感受器有兩種類型，分別對(duì)不同波長(zhǎng)的光波起作用，產(chǎn)生不同類型的視覺。 桿體視覺： 當(dāng)人眼在非常低的照度水平條件下， 桿體細(xì)胞將作為運(yùn)作的光感受器。 垂直面： 130176。 60176。 視覺清楚：中心視野向外 30 176。 人眼對(duì)單色光的敏感程度不同。常用光譜光視效率曲線 來表示。 人眼的視覺特點(diǎn)： 視看范圍、明暗視覺、 光譜光視效率 。 光源 被照面 光線 光通量 ? 發(fā)光強(qiáng)度 I 照度 E 亮度 L 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 15 一、光通量 輻射通量 Φe,?：光源在單位時(shí)間內(nèi)向各個(gè)方向輻射的能量。 光通量的單位： lm 例如： 100W的白熾燈輻射的光通量為 1250lm； 40W的日光燈輻射的光通量為 2200lm。 2rAΩ ?一般情況下 ?? A r AΩ 2 dcos ?立體角的單位： sr（ 球面度 ） 整個(gè)空間對(duì)某點(diǎn)所張的立體角為 4?。 AΦEdd?光通量 Φ均勻分布在被照面上時(shí) AΦE ? 照度的單位： lx（ 勒克斯 ） 例如： ① 40W白熾燈正下方 1m處的照度約為 30lx，采用燈罩后，變?yōu)榧s 73lx； 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 23 ② 陰天中午室外照度為 8,000～ 20,000 lx，晴天中午在陽(yáng)光下的室外照度為 80,000～ 120,000 lx。 2m P ? 光源 h s r 解： ?? cos2rIE ? rhrI ?? 2?3r h?? 2/322 )( sh hI?? ?)lx(?余弦定律： 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 26 五、亮度 黑色物體和白色物體的視覺感覺 雖然兩張圖片上的照度相同，但明暗感覺不同，故采用一個(gè)新的量 —— 亮度 來評(píng)價(jià)這一現(xiàn)象。 例如： 同一只路燈晚上開著的燈比白天亮，但是路燈本身的物理亮度不變，但觀看時(shí)與環(huán)境明暗有關(guān)的亮度 —— 表觀亮度 卻改變了。 照度和亮度的關(guān)系 是指光源亮度和它所形成的照度之間的關(guān)系。 2m 1m P ? ? O 解： 立體角投影定律為 ?? cosΩLE ?其中 2cosrAΩ ??h s r 3rAs?rh??cos 因此窗洞在桌面上計(jì)算點(diǎn) P形成的照度為 4rAshLE ??)lx(554? 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 32 167。 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 35 材料的光學(xué)性質(zhì)： 光與材料發(fā)生相互作用時(shí)所表現(xiàn)出來的特有現(xiàn)象。 反射光源的亮度與光源的亮度的關(guān)系 ： rLLr ? 反射光的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度的關(guān)系 ： rII r ?有時(shí)也要避免受鏡面反射。 浙江理工大學(xué)理學(xué)院物理系 制作： 石永鋒 浙江理工大學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院 制作： 石永鋒 40 I0 i Ii 漫射材料的最大發(fā)光強(qiáng)度在表面的法線方向 iII i cos0?朗伯余弦定律： 經(jīng)過均勻擴(kuò)散后的亮度為 πrEL ? 典型材料： 多數(shù)無光澤飾面材料（如：涂料、乳膠漆、石膏板、磚石墻等）。 透明玻璃窗的采光效果 浙