辐射度、光度与色度及其测量 第2章
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《辐射度、光度与色度及其测量》习题及思考题第一章辐射度量、光辐射度量基础1.通常光辐射的波长范围可分为哪几个波段?2.简述发光强度、亮度、光出射度、照度等定义及其单位。
3.试述辐射度量与光度量的联系和区别。
4.人眼视觉的分为哪三种响应?明暗和色彩适应各指什么?5.何为人眼的绝对视觉阈、阈值对比度和光谱灵敏度?6.试述人眼的分辨力的定义及其特点。
7.简述人眼对间断光的响应特性,举例利用此特性的应用。
8.人眼及人眼-脑的调制传递函数具有什么特点?9.描述彩色的明度、色调和饱和度是怎样定义的,如何用空间纺锤体进行表示?10.什么是颜色的恒常性、色对比、明度加法定理和色觉缺陷。
11.简述扬-赫姆霍尔兹的三色学说和赫林的对立颜色学说。
12.朗伯辐射体是怎样定义的?其有哪些主要特性?13.太阳的亮度L=1.9⨯109 cd/m2,光视效能K=100,试求太阳表面的温度。
14.已知太阳常数(大气层外的辐射照度)E=1.95 cal/min/cm2,求太阳的表面温度(已知太阳半径R s=6.955⨯105 km,日地平均距离L=1.495⨯109 km)。
15.某一具有良好散射透射特性的球形灯,它的直径是20cm,光通量为2000lm,该球形灯在其中心下方l=2m处A点的水平面上产生的照度E等于40lx,试用下述两种方法确定这球形灯的亮度。
(1)用球形灯的发光强度;(2) 用该灯在A点产生的照度和对A点所张的立体角。
16.假定一个功率(辐射通量)为60W的钨丝充气灯泡在各方向均匀发光,求其发光强度。
17.有一直径d=50mm的标准白板,在与板面法线成45︒角处测得发光强度为0.5cd,试分别计算该板的光出射度M v、亮度L和光通量Φv。
18.一束光通量为620lm,波长为460nm的蓝光射在一个白色屏幕上,问屏幕上在1分钟内接受多少能量?19.一个25W的小灯泡离另一个100W的小灯泡1m,今以陆米-布洛洪光度计置于两者之间,为使光度计内漫射“白板”T的两表明有相等的光照度,问该漫射板T应放在何处?20.氦氖激光器发射出波长632nm的激光束3mW,此光束的光通量为多少?若激光束的发散半角1mrad,放电毛细管的直径为1mm,并且人眼只能观看1cd/cm的亮度,问所戴保护眼镜的透射比应为多少?21.在离发光强度为55cd的某光源2.2m处有一屏幕,假定屏幕的法线通过该光源,试求屏幕上的光照度。
辐射度光度与色度及其测量绪论一基本问题:1 辐射度学:电磁辐射能的度量与测量:解决电磁辐射能量的定义和测量方法。
建立统一的标准。
是单纯的客观物理量的问题在光电转换、光化学效应、光生物技术、光的热加工,激光技术等领域都有广泛应用。
2光度学:光辐射能引起的人眼视觉刺激效果的量度和测量。
解决:人眼对光刺激效果的特性(平均特性)刺激效果的量化,刺激量的定义和测量。
主要用于照明,环境工程、测量技术等领域3色度学:有色光辐射能引起的人眼视觉刺激效果的量度和测量。
问题涉及:人眼颜色视觉特性、色光刺激与人眼感觉的量化定义、颜色的匹配与显示规律,颜色匹配技术、颜色的测量方法,颜色的分类与排列。
在涉及有颜色的领域都有应用(和视觉颜色判断有关问题)颜色本身的测量,温度测量、遥感,管理等等第一章辐射度与光度学基础问题:怎样描述一个辐射体的性质?§1-1 辐射度的基本物理量Q1、辐射能:e以辐射形式发射、传播或接收的能量。
单位为焦耳——J一般可描述辐射能的积累。
2、 辐射通量:e Φ(辐射功率 e P )以辐射形式发射、传播或接收的功率,(单位时间内的辐射能)。
单位为W (瓦)(焦耳每秒)W/sr 。
描述辐射源的时间特性。
dtdQ ee =Φ (1-1)3、 辐射强度:(I )在给定方向上的单位立体角内点辐射源发出的辐射通量(辐射功率)单位为W/sr (瓦每球面度)ΩΦ=d d I ee(1-2)点辐射源:辐射源尺寸比传输距离小的多。
例如在地球上可以把太阳视为点光源。
点光源发射球面波,不计辐射损失(反射、散射、吸收)其辐 射强度不变(为什么)对各向同性点光源有Ω=Φe e I (1-3)在空间所有方向上有e e I π4=Φ (1-4)多数光源的辐射强度并不是各向同性的。
如白炽灯。
这种情况有 ⎰⎰⎰=Ω=Φθθϕθφφθππd I d d Ie e e sin )()(020(1-5)4、 辐亮度(L )辐射源在垂直其传输方向上单位表面积上的辐射强度。