光学和照明工程基本知识一、什么是光————光是一种电磁辐射可见光是电磁辐射的一部分，电磁辐射包括微波、红外、可见光、紫外辐射、x射线和γ射线。在这些电磁辐射中，只有可见光波段是眼可见的。可见光波段包括波长380-780纳米（1纳米=10-9米）的电磁波段b5E2RGbCAP不同的波长给人眼造成不同的颜色感觉，从红、橙、黄、绿、蓝、靛（即蓝紫）到紫。图1为可见光的颜色和波长分布图，图2表示的是可见光在整个电磁波段中所占的范围p1EanqFDPw图1可见光的颜色和波长分布在可见范围之内，眼睛的敏感度随波长的变化而强烈变化。例如，在很好的照明条件下（明视觉），眼睛对550nm波长的光（黄光）的敏感程度是红光或蓝光的20倍。在低照明水平下（暗视觉）敏感度的峰值下降为50nm，接近于光谱的蓝光一端。DXDiTa9E3d所有工作照明和办公照明的设计都要考虑上述因素，为了更好地做好固定照明的咨询工作，首先要了解光学度量的几个基本量。RTCrpUDGiT1/8图2可见光在整个电磁波段中所占的范围二、光学度量的几个基本量1．光通量光源在单位时间内发出的光的总量。单位：流明（Lm）。光通量表示的是光源发光的能力，类似于抽水机的流量，抽水机的流量越大，表示抽水机的抽水能力越强。同样，光通量越大，表示光源发光能力越强。5PCzVD7HxA2.光效某一光源发出的光通量与其消耗功率的比值。单位：流明/瓦（Lm/W）。光效表明光源发光的效率，也就是说，每提供1瓦电功率，能产生多少流明的光。这是一个与节能有关的指标，光效越高的光源越节能。jLBHrnAILg3.光强（Iv,I）光源在给定方向上的单位立体角中发射的光通量。单位：坎德拉（cd）2/8光强表示的是光源（点光源）有多亮，是光源本身的特征，与观察者离光源的距离无关。同一灯具，在不同方向的光强是不同的。xHAQX74J0XL）4.亮度（光源在某一方向上的亮度是光源在在该方向上单位面积的单位投影面在单cd/m2位立体角中发射的光通量。单位LDAYtRyKfE亮度是对于面光源的一个特征指标，这个面光源通常是一个反光面，也可以是发光面。它表示这个发光表面有多亮。与光强一样，也是与观（如荧光灯的表面，或灯箱的表面）察者离光源的距离无关Zzz6ZB2Ltk显然，发光面的面积越大亮度越大，为了准确表示发光面的特征，所以用单位面积的光强来表示发光面有多亮。(E)5.照度(Lx)勒克斯照射到表面一点处的面元上的光通量除以该面元的面积。单位：平方米的面积上，那么这个11流明的光通量均匀投射在通俗一点说，若。1Lx=1Lm.m-21勒克斯，面上的照度就dvzfvkwMI1照度表示被照物体照得有多亮，它是照明设计中一个重要的指标，照明设计中对不同的场所和不同的工种要求的照度不同（见下面的举例）rqyn14ZNXI中列出了几种典型的照度，使大家对照度大小有一个数量级的概念。1表照度的数量级概念表1照度环境情照勒克)0.0003无月夜天光在地面产生的照0.2接近天顶的满月在地面产生的照20--100办公室工作所必须的照100--500晴朗夏天在采光良好的室内照1000--10000晴朗夏天太阳不直射的露天地面照度举例1：7010手电在2米距离，照度是300lx，8020手电在2米距离，照度是1200lx举例2：对于不同的工作場所国际照明委員會对于不同的工作场所，国际照明委员会（CIE）给出了推荐照度值。比如：钢铁工业全自动生产车间――――50lx3/8半自动生产车间――――200lx人工操作生产车间―――300lx控制台、产品检验―――500lx电厂配、变电所变压器室、高压电容器室――――――20～30～50高低压配电室、低压电容器室――――――30～50～75值班室――――――75～100～150电缆间（夹层）——————10～15～20以上是举少数几个例子，让大家对照度有个基本概念，有关国际照明委员会（CIE）给出了推荐照度值，在后面表中将详细列出EmxvxOtOco图3表示的是光通量、照度和亮度之间的关系，灯泡发出光（光通量），照到桌面上，桌面被照亮，因此，桌面上就有了照度；桌面反光，形成面光源，所以面光源就有一个亮度的指标SixE2yXPq5图3光通量、照度和亮度之间的关系6.色温(CCT)当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下的辐射的颜色相同时黑体的温度就称为该光源的颜色温度，以绝对温度K（Ke...