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勒克斯光通量與流明

更新時(shí)間:2019-11-29 點(diǎn)擊量:3905

 

勒克斯 (lux,法定符號(hào)lx)是照度(luminance)的單位。被光均勻照射的物體,在1平方米面積上所得的光通量是1流明時(shí),它的照度是1勒克斯。適宜閱讀和縫紉等的照度約為500勒克斯。

流明,光通量的單位。發(fā)光強(qiáng)度為1坎德拉(cd)的點(diǎn)光源,在單位立體角(1球面度)內(nèi)發(fā)出的光通量為“1流明”,英文縮寫lm。

所謂的流明簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是指蠟燭一燭光在一公尺(1公尺=1米)以外的所顯現(xiàn)出的亮度。一個(gè)普通40瓦的白熾燈泡,其發(fā)光效率大約是每瓦10流明,因此可以發(fā)出400流明的光.。40瓦的白熾燈220伏時(shí),光通量為340流明。光通量是描述單位時(shí)間內(nèi)光源輻射產(chǎn)生視覺(jué)響應(yīng)強(qiáng)弱的能力,單位是流明,也叫明亮度。投影儀表示光通量的單位是ANSI流明,ANSI流明是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)制定的測(cè)量投影儀光通量的標(biāo)準(zhǔn),它測(cè)量屏幕?田"字形九個(gè)交又點(diǎn)上的各點(diǎn)照度,乘以面積,再求九點(diǎn)的平均值,即為該投影儀的ANSI流明。流明值越高表示越亮,明亮度越高則在投影時(shí)就不需要關(guān)燈。ANSI為 American National Standards Institute(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局)的縮寫。同樣,這個(gè)量是對(duì)光源而言,是描述光源發(fā)光總量的大小的,與光功率等價(jià)。光源的光通量越大,則發(fā)出的光線越多。對(duì)于各向同性的光(即光源的光線向四面八方以相同的密度發(fā)射),則F=4x也就是說(shuō),若光源的1為1cd,則總光通量為4x=12.56lm與力學(xué)的單位比較,光通量相當(dāng)于圧力,而發(fā)光強(qiáng)度相當(dāng)于壓強(qiáng)。要想被照射點(diǎn)看起來(lái)更亮,我們不僅要提高光通量,而且要增大會(huì)聚的手段,實(shí)際上就是減少面積,這樣才能得到更大的強(qiáng)度。要知道,光通量也是人為量,對(duì)于其它動(dòng)物可能就不一樣的,更不是*自然的東西,因?yàn)檫@種定義*是根據(jù)人眼對(duì)光的響應(yīng)而來(lái)的。人眼對(duì)不同顏色的光的感覺(jué)是不同的,此感覺(jué)決定了光通量與光功率的換算關(guān)系。對(duì)于人眼感的55snm的黃綠光,1W=6831m,也就是說(shuō),1W的功率全部轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為55sm的光,為683流明。這個(gè)是大的光轉(zhuǎn)換效率,也是定標(biāo)值,因?yàn)槿胙蹖?duì)55snm的光敏感。對(duì)于其它顏色的光,比如650nm的紅色,1V的光僅相當(dāng)于73流明,這是因?yàn)槿搜蹖?duì)紅光不敏感的原因。對(duì)于白色光,要看情況了,因?yàn)楹芏嗖煌墓庾V結(jié)構(gòu)的光都是白色的。例如LED的白光、電視上的白光以及日光就差別很大,光譜不同。至于電光源的發(fā)光效率,是另外一個(gè)相關(guān)的話題,是說(shuō)1W的電功率到底能轉(zhuǎn)化成多少光通量。如果全部轉(zhuǎn)換成55sm的光,那就是每瓦683流明。但如果有一半轉(zhuǎn)換成55snm的光,另一半變成熱量損失了,那效率就是每瓦341.5流明。白熾燈能達(dá)到1W=20Im就很不錯(cuò)了,其余的都成為熱量或紅外線了。測(cè)量一個(gè)不規(guī)則發(fā)光體的光通量,要用到積分球,比較專業(yè)而復(fù)雜。

光通量與流明

光源所發(fā)出的光能是向所有方向輻射的,對(duì)于在單位時(shí)間里通過(guò)某一面積的光能,稱為通過(guò)這一面積的輻射能通量。各色光的頻率不同,眼睛對(duì)各色光的蚊感度也有所不同,即使各色光的輻射能通量相等,在視覺(jué)上并不能產(chǎn)生相同的明亮程度,在各色光中,黃、綠色光能激起大的明亮感覺(jué)。如果用綠色光作水準(zhǔn),令它的光通量等于輻射能通量,則對(duì)其它色光來(lái)說(shuō),激起明亮感覺(jué)的本領(lǐng)比綠色光為小,光通量也小于輻射能通量。光通量的單位是流明,是英文1umen的音譯,簡(jiǎn)寫為Im黑體在鉑的凝固溫度下,從5.305*10&sup3cm²面積上輻射出來(lái)的光通量為1m。為表明光強(qiáng)和光通量的關(guān)系,發(fā)光強(qiáng)度為1坎德拉的點(diǎn)光源在單位立體角(1球面度)內(nèi)發(fā)出的光通量為1流明。一只40W的日光燈輸出的光通量大約是2100流明 。

光照度與勒克斯

光照度可用照度計(jì)直接測(cè)量。光照度的單位是勒克斯,是英文lux的音譯,也可寫為x。被光均勻照射的物體,在1平方米面積上得到的光通量是1流明時(shí),它的照度是1勒克斯。有時(shí)為了充分利用光源,常在光源上附加一個(gè)反射裝置,使得某些方向能夠得到比較多的光通量,以增加這一被照面上的照度。例如汽車前燈手電筒、攝影燈等。以下是各種環(huán)境照度值:單位1ux黑夜:0.001-0.02:月夜:0.020.3;陰天室內(nèi):5-50:陰天室外:50-500;晴天室內(nèi):100-1000夏季中午太陽(yáng)光下的照度:約為10*9次方;閱讀書刊時(shí)所需的照度:50-60:家用攝像機(jī)標(biāo)準(zhǔn)照度:1400。

照度標(biāo)準(zhǔn)

照度是被照物表面在在單位面積上受到的光通量。一般用“呎燭光”來(lái)表示照度。1呎燭光,是指發(fā)光強(qiáng)度為1燭光的光源,在距離光源一呎、面積為一平方呎的垂直面上所產(chǎn)生的光照度。呎燭光平均的光照度就是每平方呎1流明,故可寫作1流明平方呎。光照度也有用“米燭光”為單位,稱作“勒克司”,即一平方公尺的面積上受距離一米的燭光的照射。同樣強(qiáng)度的光源,在物體上的照度和其與光源的距離有關(guān),所以呎燭光的光照度大于米燭光的光照度。1呎燭光的光照度=10.76米燭光;1米燭光的光照度=0.093呎燭光照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位,其物理意義是照射到單位面積上的光通量,照度的單位是每平方米的流明(Lm)數(shù),也叫做勒克斯(Lux):1Lwx=1Lm平方米上式中,Lm是光通量的單位,其定義是純鉑在熔化溫度(約1770℃)時(shí),其160平方米的表面面積于1球面度的立體角內(nèi)所輻射的光量。一般情況:夏日陽(yáng)光下為100,000LUX;陰天室外為10000UX;室內(nèi)日光燈為100LUx;距60W臺(tái)燈60CM桌面為300LUX:電視臺(tái)演播室為1000LUX;黃昏室內(nèi)為10LUX;夜間路燈為 0.1LUX;燭光(20CM遠(yuǎn)處)10~15LUX。在40W白熾燈下1m處的照度約為30im;加一塘瓷傘型罩后照度就増加到731k;陰天中午室外照度為8000~20000k;晴天中午在陽(yáng)光下的室外照度可高達(dá)8000~012000w