輻照度(Irradiance)指輻射樣本在每個(gè)波長下發(fā)射的能量。
輻照度與照度
輻照度數(shù)學(xué)定義為:光感應(yīng)面上接收到的各個(gè)方向的輻射功率值對(duì)應(yīng)面積值的微分,一般用E表示。
圖1 輻照度定義示意圖
如上圖所示,一個(gè)輻射功率為ΔP的能量照射到物體A上,ΔA為物體A上的一個(gè)接收面積,二者之間的微分值(單位面積接收到的能量值)就是ΔA上的輻照度,單位是w/m2。 在可見光范圍內(nèi)并考慮人眼視覺特性的的輻照度簡稱為照度,單位為lumen/m2或lux。輻照度無方向性,探測器在整個(gè)可接收角度范圍接收到的能量值都可會(huì)反映在輻照度值上,所以在做輻照度測試時(shí),應(yīng)避免測試對(duì)象之外的光對(duì)測試的影響。
GB/T 26179-2010推薦光纖光譜儀加積分球的方式來測輻射照度。優(yōu)點(diǎn)是可有效降低測量對(duì)光源輻射角度和偏振的敏感性,缺點(diǎn)是積分球?qū)獾乃p比較大。積分球入光口可與接收口成90度夾角,也可以成0度(需要在入口與出口間加擋板)。積分球要求光源直射入射光不被光譜儀接收,這可以通過控制接收視場角和加擋板實(shí)現(xiàn)。
輻射源直接對(duì)準(zhǔn)光譜儀狹縫測量輻射照度是不準(zhǔn)確的,因?yàn)楣庠吹妮椛湔斩确植急桓淖?;在光纖光譜儀的狹縫前直接添加余弦校正器則存在瑕疵,因?yàn)槁涑潭入S波長變化而變化,且在許多情況下,光譜波長越長,漫射程度越差,在光譜儀和余弦校正器之間增加一根光纖有助于改善這種情況。
海洋光學(xué)提供三種類型的輻照度標(biāo)準(zhǔn)燈,分別應(yīng)于裸光纖,余弦漫射器和積分球。三種光源的描述如下:
照度與亮度如何理解?下面是一個(gè)小示例:
汽車有前大燈及車尾燈,前大燈的用途為路面照明,在實(shí)際環(huán)境中,人眼關(guān)注的是路面被燈照射的程度或者說效果,這時(shí)需用照度計(jì)測量汽車大燈;車尾燈的用途是給后面的司機(jī)看的,所以人眼看的就是車尾燈本身的亮暗,此時(shí)需用亮度計(jì)測量。所以不同的關(guān)注目標(biāo)測試所需工具及參數(shù)獲得也就不一樣,我們會(huì)在后續(xù)應(yīng)用案例中持續(xù)更新。
照度與光強(qiáng)如何理解?下面是一張直觀的轉(zhuǎn)換示意圖: