【正文】 一點對應(yīng)的黑體溫度就是發(fā)射體的色溫 。 ? 當(dāng)發(fā)射體和某溫度的黑體有 相同的顏色 時 , 黑體溫度稱為發(fā)射體的色溫 。可以看出，此溫度時水具有與黑體近似的光譜能量分布特性， ??=， 所以， 在這段波長范圍內(nèi)，水的分布溫度是 300K ? 與黑體光譜能量分布近似的發(fā)射體都可使用分布溫度的概念。輻射溫度及輻射源 金偉其 王霞 北京理工大學(xué) 光電學(xué)院 上節(jié)課的內(nèi)容 ? 熱輻射 溫度高于絕對零度 (℃ )的一切物體都向外輻射能量，這些輻射稱為熱輻射 ? 黑體 完全吸收入射在它上面的輻射能的理想物體，稱為黑體 (或絕對黑體 )。 例如：白熾燈在可見譜段內(nèi)的光譜輻射特性和黑體的十分近似 ? 如果已測出光源的光譜能量分布曲線 M(?)，可用下式計算出光源的分布溫度 2120(){ 1 } m i n( , )bM da M T??? ????? 調(diào)整常數(shù) a和溫度 Tb使積分值最小，即 M(?)與M0(?,Tb)最接近，則黑體的溫度就是具有光譜能量分布為 M(?)光源的分布溫度。 即色溫是人眼主觀色度感覺上把光源作為一定溫度的黑體來描述 。 ? 與普朗克軌跡正交的一組直線族稱為等相關(guān)色溫線 。 在可見光譜范圍內(nèi) , 大多數(shù)金屬 /非金屬的發(fā)射率隨波長增加而下降 /增長 ， 其色溫比真實溫度稍高 /低 。 對具有確定工作波長的測溫儀 ， 可通過預(yù)先標(biāo)定的溫度修正表 ， 對測得的輻亮度溫度和輻射體的發(fā)射率進(jìn)行查表 ， 得到實際溫度的修正值 。 ? 黑體按工作溫度大致分為三類： ? 高溫黑體 (溫度高于 1000K) ? 中溫黑體 (500?1000K) ? 低溫黑體 (10?500K) ? 腔型黑體輻射源 腔型黑體輻射源的輻射發(fā)射率非常接近 1。 離軸 拋物面 黑體源及靶標(biāo)輪 折反鏡 紅外平行光管 離軸 拋物面 黑體源及 靶標(biāo)輪 折反鏡 黑體源 ? 在黑體源的實際應(yīng)用中，往往需要通過紅外平行光管將黑體目標(biāo) (即靶標(biāo)形狀的黑體輻射 )投射到無窮遠(yuǎn)。 ? 大氣層外太陽輻射的光譜分布大致與 5900K絕對黑體的相似 ? 太陽輻射通過大氣時 , 經(jīng)過吸收和散射照射至地面的輻射大多集中在 ??m, 大部分在 ??m的可見光波段。 ? 在夜晚，觀察不到太陽的反射輻射。 ? 產(chǎn)生原因：不能到達(dá)地球表面的太陽紫外輻射在高層大氣中激發(fā)原子并與分子發(fā)生低幾率碰撞 ? 大氣輝光由原子鈉 、 原子氧 、 分子氧 、 氫氧根離子等其它原子連續(xù)發(fā)射構(gòu)成 。然而 , 白熾燈在使用和量值傳遞上卻是十分方便的 ， 且其發(fā)射特性穩(wěn)定 ， 壽命長 ， 因而廣泛被用作各種輻射度量的標(biāo)準(zhǔn)光源 。主要是 的線光譜。 ? 鹵素?zé)襞c普通燈泡一樣有燈絲，而氙燈則是沒有燈絲 人工輻射源 (3) 半導(dǎo)體發(fā)光二極管 (LED) 發(fā)光二極管也叫做注入型電致發(fā)光器件 ， 它是由 P形和 N型半導(dǎo)體組合而成的二極管 。 常用的激光器主要有 氣體激光器 、 固體激光器 、 染料激光器和半導(dǎo)體激光器 等 。 ? 在分色正確的前提下，拷貝、曬版、打樣或印刷的傳遞過程也影響顏色的復(fù)制。 標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源 (1) CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)照明體 A、 B、 C和 E 標(biāo)準(zhǔn)照明體 A： 代表絕對溫度 2856K(1968年國際實用溫標(biāo) )的完全輻射體的輻射。 如果要求更準(zhǔn)確地實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體的紫外輻射的相對光譜分布 ， 推薦使用熔融石英殼或玻璃殼帶石英窗口的燈 。 ? 特征矢量 S1在光譜 紫外 、 紫 和 藍(lán)段 有較高的值 , 在紅段有較低的數(shù)值 , 將 S1和乘數(shù) M1之積加至 S0曲線可描述日光光色 由黃色向藍(lán)色 相當(dāng)于天空中有云到無云的變化 , 或是相當(dāng)于測量時有直射陽光到無直射陽光的變化 。 由色溫 T1?T2，所需濾光片的光譜透射比 ?(?)為： 當(dāng) ?T較小時，使用維恩近似式得： 用麥爾德值表示色溫，則 只要知道 T1和 T2的麥爾德值，即可求得變換濾光片的光譜透射比。 此外 ， 濾光片過熱會使有膠合的玻璃層之間開膠 ， 形成條紋 ， 甚至損壞 ， 故濾光片的使用溫度一般不應(yīng)超過 60?C。濾去不必要的短波輻射 ， 定期測量濾光片的光譜透射特性 ，在精確光輻射測量中十分必要 。 ? 例如： SSB130表示可使色溫升高 120MRD的濾光片。 圖 238 典型 D照明體的光譜分布 ? CIE優(yōu)先推薦相當(dāng)于相關(guān)色溫 5503K，6504K， 7504K的 D照明體 D55， D65， D75作為代表日光的標(biāo)準(zhǔn)照明體 圖 239 高壓氙燈的 D65光源光譜分布 圖 240 白熾燈的 D65光源光譜分布 ? 對于標(biāo)準(zhǔn)照明體 D， CIE尚未推薦相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源 。 標(biāo)準(zhǔn)光源 C： A光源加另一組特定的戴維斯－吉伯遜流體濾光器 ， 以產(chǎn)生分布溫度為 6774K的輻射 ， 代表平均陰天天空光的光譜能量分布特性 。 標(biāo)準(zhǔn)照明體 B： 代表相關(guān)色溫大約 4874K的直射日光，它的光色相當(dāng)中午的日光，其色品坐標(biāo)緊靠黑體軌跡。曬版也存在曬深或曬淺的可能。 ? 在紡織、印刷、攝影、造紙、食品等許多光輻射測量的應(yīng)用部分，需要進(jìn)行定量的輻射測量且結(jié)果是可相互比較的。 ? 具有良好的頻率特性 ， 調(diào)制頻率可以很高； ? 發(fā)光二極管的正向電壓很低 ， 約 2V左右 ， 能直接與集成電路匹配使用 。 紫光殺菌、霓紅燈 ② 熱陰極弧光放電燈 照明、日光模擬 (2) 高壓汞燈 ~8大氣壓。 人工輻射源 (2) 氣體放電燈 通過氣體放電將電能轉(zhuǎn)換為光的一種電光源 。 Shortwave Infrared: Nextgeneration night vision ? SWIR cameras operate in starlight conditions, relying on illumination from atmospheric night glow, a phenomenon created by hydroxyl羥 (基 )氫氧基 ion emissions in the shortwave infrared portion of the spectrum 夜天空輻射 ? 夜天空輻射由上述各種自然輻射源共同形成 。 ? 月球?qū)Φ厍虮砻嫘纬傻恼斩仁茉虑虻脑孪?、?月距離、月球表面反射率、月球在地平線上的高度角以及大氣的影響，在很大范圍內(nèi)變化。 太陽對地球表面的照度 太陽中心的 實際高度角 (186。 ? 由于靶標(biāo)與環(huán)境溫度一致，所以環(huán)境溫度的波動將影響到測試結(jié)果，只適用于實驗室等環(huán)境溫度波動不大