【正文】 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 49 1. 亮度 最低亮度閾： 人眼能看見的最低亮度， 105asb。 可見度的意義： 表示人眼看物體的清楚程度。 在 室內(nèi) 應(yīng)用時，以標(biāo)準(zhǔn)觀察條件下恰可感知的標(biāo)準(zhǔn)視標(biāo)的對比或大小定義。 44 可見度及其影響因素 本節(jié)要點： ：亮度、視角、亮度對比、識別時間和眩光； 。 材料的光學(xué)性質(zhì) 復(fù)習(xí)： ： iII i cos0? ① 規(guī)則反射和透射特點 rLLr ? LL ?? ?② 漫反射和透射特點 πrEL ?πEL ??167。 經(jīng)過均勻擴散透射后，各個方向所看到的亮度相同，但透射后亮度有所降低，計算公式為 πEL ?? 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 45 典型材料： 玻璃表面噴白漆等。 磨砂玻璃窗的采光效果 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 44 均勻漫透射的特點 ： ① 入射光線均勻地向四面八方透射； ② 表面亮度均勻； ③ 看不見光源的像。 透明玻璃窗的采光效果 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 43 透射光源的亮度與光源的亮度的關(guān)系 ： LL ?? ? 透射光的強度與入射光的強度的關(guān)系 ： II ?? ? 規(guī)則透射的應(yīng)用 ：利用透鏡控制亮度或定向光線。 油漆桌面材料的光效果 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 42 三、光的透射 透射光的分布形式 包括 規(guī)則透射 、 定向擴散透射 、 均勻漫透射 、 混合透射 等。 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)光強度在表面的法線方向 iII i cos0?朗伯余弦定律： 經(jīng)過均勻擴散后的亮度為 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）。 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 39 典型材料： 經(jīng)沖沙、酸洗、錘點處理的毛糙金屬表面，光滑的紙張，油漆表面等。 反射光源的亮度與光源的亮度的關(guān)系 ： rLLr ? 反射光的強度與入射光的強度的關(guān)系 ： rII r ?有時也要避免受鏡面反射。 定向反射（鏡面反射）的特點 ： ① 反射光按一定方向傳播，立體角不變； ② 遵循反射定律； ③ 在反射方向可以清晰看見光源的像。 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)生相互作用時所表現(xiàn)出來的特有現(xiàn)象。 ： 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 34 167。 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算點 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 31 【例 34】 如圖所示，在側(cè)墻上有一個 1m 1m的窗洞，設(shè)通過窗洞看見的天空的亮度為 1sb，試求窗洞在圖示桌面上計算點 P形成的照度。 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。 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 29 六、照度和亮度的關(guān)系 陰天天空暗，室內(nèi)照度??；晴天天空亮，室內(nèi)照度大。 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，但觀看時與環(huán)境明暗有關(guān)的亮度 —— 表觀亮度 卻改變了。 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 27 A ? I? ? Acos? ??? cosAIL ? 亮度表示 在給定方向上發(fā)光面微元的發(fā)光強度和垂直于給定視線方向的微元的投影面積之比 。 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，故采用一個新的量 —— 亮度 來評價這一現(xiàn)象。請計算：⑴由光源發(fā)出的總光通量；⑵平面表面的照度。 AΦEdd?光通量 Φ均勻分布在被照面上時 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，晴天中午在陽光下的室外照度為 80,000～ 120,000 lx。 ΩΦIdd??光能量在空間均勻分布的般情況下 ΩΦI ?發(fā)光強度的單位： cd（ 坎德拉 ） 1 坎德拉 = 1流明 / 球面度 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 21 例如： 某半球形吸頂燈均勻發(fā)出 3528lm的光通量，則該燈在正下方的發(fā)光強度為 )cd(518? 不用燈罩時， 40W白熾燈在其正下方的發(fā)光強度為 30cd，采用燈罩后，變?yōu)?73cd。 2rAΩ ?一般情況下 ?? A r AΩ 2 dcos ?立體角的單位： sr（ 球面度 ） 整個空間對某點所張的立體角為 4?。 例如： 低壓鈉光燈發(fā)出波長為 589nm的單色光，測得其輻射通量為 ，從光譜光視效率曲線查得 V (589nm)=，則該光源發(fā)出的光通量為 )(,e ??? VΦKΦ m? ??? )lm(5487? 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 18 光通量與 輻射通量的關(guān)系： ???? 7 80n mnm3 80 ,e7 80n mnm3 80 d)(d ??? ?? VΦKΦΦ m或 ?? )(,em ?VΦKΦ λ 例如： 通過下列數(shù)據(jù)計算水銀燈的光通量。 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。 2燈輻射通量均為1W，這時對人的感覺是不一樣的。 光源 被照面 光線 光通量 ? 發(fā)光強度 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,?：光源在單位時間內(nèi)向各個方向輻射的能量。 ： 從人眼的構(gòu)造上看，人眼的功能在哪些方面與照相機