2.1輻射度學與光度學基礎

1、第二章第二章 光電測量的光學基礎光電測量的光學基礎制作人：郭婧第一節(jié)第一節(jié) 光度學基本知識光度學基本知識光學發(fā)展的概況光學發(fā)展的概況 人類感官接收到外部世界的總信人類感官接收到外部世界的總信息量中至少有息量中至少有9090以上通過眼睛以上通過眼睛 光學是一門古老的學科，又是一門光學是一門古老的學科，又是一門新興的年輕學科新興的年輕學科 激光器誕生后，光學開始了迅猛發(fā)激光器誕生后，光學開始了迅猛發(fā)展，成為科研前沿極為活躍的學科展，成為科研前沿極為活躍的學科 五五 個個 時時 期期（一）、萌芽時期（一）、萌芽時期 公元前公元前500500年年- -公元公元15001500年經(jīng)歷大約年經(jīng)歷大約200

2、02000年年 面鏡、眼鏡和幻燈等光學元件已相繼出現(xiàn)面鏡、眼鏡和幻燈等光學元件已相繼出現(xiàn)15001500- -18001800，大約，大約300300年年1 1、建立了光的反射定律和折射定律，、建立了光的反射定律和折射定律， 奠定了幾何光學的基礎奠定了幾何光學的基礎2 2、研制出了望遠鏡和顯微鏡等光學儀、研制出了望遠鏡和顯微鏡等光學儀器器3 3、牛頓為代表的微粒說占據(jù)了統(tǒng)治地、牛頓為代表的微粒說占據(jù)了統(tǒng)治地位位4 4、對折射定律的解釋是、對折射定律的解釋是錯誤錯誤的的（二）、幾何光學時期（二）、幾何光學時期1800190018001900，近，近100100年年1 1、楊氏利用實驗成功地解釋了

3、光的干涉象、楊氏利用實驗成功地解釋了光的干涉象2 2、惠更斯菲涅耳原理成功地解釋了光的、惠更斯菲涅耳原理成功地解釋了光的衍射現(xiàn)象衍射現(xiàn)象3 3、菲涅耳公式成功地解釋了光的偏振現(xiàn)象、菲涅耳公式成功地解釋了光的偏振現(xiàn)象4 4、麥克斯韋的電磁理論證明光是電磁波、麥克斯韋的電磁理論證明光是電磁波5 5、傅科的實驗證實光在水中傳播的速度小、傅科的實驗證實光在水中傳播的速度小于在空氣中的傳播速度于在空氣中的傳播速度6 6、波動光學的理論體系已經(jīng)形成，光的波、波動光學的理論體系已經(jīng)形成，光的波動說戰(zhàn)勝了光的微粒說動說戰(zhàn)勝了光的微粒說（三）、波動光學時期（三）、波動光學時期 1900195019001950，

4、近，近5050年年1 1、19001900年普朗克提出了量子假說，成功地解年普朗克提出了量子假說，成功地解釋了黑體輻射問題釋了黑體輻射問題2 2、愛因斯坦提出了光子假說，成功地解釋了、愛因斯坦提出了光子假說，成功地解釋了光電效應問題光電效應問題3 3、光的某些行為象經(jīng)典的、光的某些行為象經(jīng)典的“波動波動”4 4、另一些行為卻象經(jīng)典的、另一些行為卻象經(jīng)典的“粒子粒子”5 5、光是一種幾率波，又具有可分割性，光具、光是一種幾率波，又具有可分割性，光具有有“波粒二象性波粒二象性”（四）、量子光學時期（四）、量子光學時期（五）、現(xiàn)代光學時期（五）、現(xiàn)代光學時期 從從19501950年至今年至今 1 1

5、、全息術、光學傳遞函數(shù)和激光的問世是經(jīng)、全息術、光學傳遞函數(shù)和激光的問世是經(jīng)典光學向現(xiàn)代光學過渡的標志典光學向現(xiàn)代光學過渡的標志2 2、光學煥發(fā)了青春，以空前的規(guī)模和速度飛、光學煥發(fā)了青春，以空前的規(guī)模和速度飛速發(fā)展速發(fā)展 1 1）智能光學儀器）智能光學儀器 2 2）全息術）全息術 3 3）光纖通信）光纖通信 4 4）光計算機）光計算機 5 5）激光光譜學的實驗方法）激光光譜學的實驗方法一、光的基本性質(zhì)一、光的基本性質(zhì)n牛頓牛頓微粒說微粒說根據(jù)光直線傳播現(xiàn)象，對反射和折射做了解釋根據(jù)光直線傳播現(xiàn)象，對反射和折射做了解釋不能解釋較為復雜的光現(xiàn)象：干涉、衍射和偏不能解釋較為復雜的光現(xiàn)象：干涉、衍射

6、和偏振振n波動理論波動理論惠更斯、楊氏和費涅耳等惠更斯、楊氏和費涅耳等解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象麥克斯韋電磁理論：光是一種電磁波麥克斯韋電磁理論：光是一種電磁波光的基本性質(zhì)光的基本性質(zhì)n光量子說光量子說1900年普朗克在研究黑體輻射時，提年普朗克在研究黑體輻射時，提出輻射的量子論出輻射的量子論1905年，愛因斯坦在解釋光電發(fā)射現(xiàn)年，愛因斯坦在解釋光電發(fā)射現(xiàn)象時提出光量子的概念象時提出光量子的概念光子的能量與光的頻率成正比光子的能量與光的頻率成正比光具有波粒二象性光具有波粒二象性光譜光譜光波光波：波長為：波長為10106nm的電磁波的電磁波可見光：可見光：波長波長380780n

7、m紫外線：紫外線：波長波長10380nm， 波長波長300380nm稱為近紫外線稱為近紫外線 波長波長200300nm稱為遠紫外線稱為遠紫外線 波長波長10200nm稱為極遠紫外線，稱為極遠紫外線，紅外線：紅外線：波長波長780106nm 波長波長3m（即（即3000nm）以下的稱近紅）以下的稱近紅外線外線 波長超過波長超過3m 的紅外線稱為遠紅外線。的紅外線稱為遠紅外線。 光譜分布如圖所示。光譜分布如圖所示。遠紫外遠紫外近紫外近紫外可見光可見光近紅外近紅外遠紅外遠紅外極遠紫外極遠紫外0.010.11100.050.55波長波長/mm波數(shù)波數(shù)/cm m-1-1頻率頻率/Hz光子能量光子能量/e

8、V1061051041035105510451031015510141014510131001015050.551015101631018光的波長與頻率的關系由光速確定，真空中的光速光的波長與頻率的關系由光速確定，真空中的光速c=2.997931010cm/s，通常，通常c31010cm/s。光的波長。光的波長和頻率和頻率的關系為的關系為 的單位為的單位為Hz，的單位為的單位為cm。 =31010cm / s光譜學南京工程學院自動化學院 輻射度學：物理現(xiàn)象輻射度學：物理現(xiàn)象 光度學：視覺問題光度學：視覺問題視見函數(shù)視見函數(shù)南京工程學院自動化學院1.1立體角的意義及其在光度學立體角的意義及其在光

9、度學 中的應用中的應用定義：一個任意形狀的封閉錐面內(nèi)所包含的定義：一個任意形狀的封閉錐面內(nèi)所包含的 空間稱為立體角?？臻g稱為立體角。單位：球面度（單位：球面度（Sr）南京工程學院自動化學院重要結(jié)論：重要結(jié)論： 假定一個圓錐面的半假定一個圓錐面的半頂角為頂角為，則該圓錐面，則該圓錐面所包含的立體角的大所包含的立體角的大小為小為 2sin42南京工程學院自動化學院推論：推論：假定離假定離A點點 l l處有一個微面處有一個微面ds，ds的法線的法線ON與與AO的夾角為的夾角為，那么微面對，那么微面對A點所張立體角點所張立體角為為2cosldsd南京工程學院自動化學院1.2 輻射度學基本量（輻射量）輻

10、射度學基本量（輻射量）1、輻射能、輻射能 單位：單位：J2、輻射通量輻射通量 單位：單位：W3、輻射強度輻射強度 單位單位eQtQeeddeeISrW南京工程學院自動化學院4、輻射出射度輻射出射度 單位：單位： 5、輻射照度輻射照度 單位：單位：6、輻射亮度輻射亮度 單位：單位：dSdMeedSdEeecosdSdddSILenee2mW2mW)(2mSrW南京工程學院自動化學院輻射通量：輻射通量：定義：單位時間、單位面積元上輻射的定義：單位時間、單位面積元上輻射的所有波長所有波長的的 能量，即：光源表面上單位面積的能量，即：光源表面上單位面積的輻射功率輻射功率。意義：描述光源發(fā)射輻射的能力。

11、單位：意義：描述光源發(fā)射輻射的能力。單位：W W大部分輻射體的電磁波輻射，都有一定的波長范圍，大部分輻射體的電磁波輻射，都有一定的波長范圍，通常用下圖所示的光譜密度曲線來表示輻射體的輻通常用下圖所示的光譜密度曲線來表示輻射體的輻射通量按波長分布的特性射通量按波長分布的特性 dee0光譜密度曲線光譜密度曲線backback南京工程學院自動化學院輻射強度：輻射強度： 單位立體角內(nèi)輻射通量的大小。單位立體角內(nèi)輻射通量的大小。 表征輻射體在不同方向上的輻射特性表征輻射體在不同方向上的輻射特性ddeeIbackback南京工程學院自動化學院輻射出射度：輻射出射度： 單位面積輻射通量的大小單位面積輻射通量

12、的大小 表征輻射體表面不同位置的輻射特性表征輻射體表面不同位置的輻射特性dSdMeebackback南京工程學院自動化學院輻射照度：輻射照度： 單位面積接收輻射通量的大小單位面積接收輻射通量的大小 表征輻射體表面不同位置的接收輻射特性表征輻射體表面不同位置的接收輻射特性dSdEeebackback南京工程學院自動化學院輻射亮度：輻射亮度： 單位面積單位立體角內(nèi)的輻射通量單位面積單位立體角內(nèi)的輻射通量 表征了輻射體表面不同位置不同方向上表征了輻射體表面不同位置不同方向上 的輻射特性的輻射特性cosdSdddSILeneebackback南京工程學院自動化學院1.3 人眼的視見函數(shù)人眼的視見函數(shù)

13、光度學中為了表示人眼對不同波長輻射的敏感度光度學中為了表示人眼對不同波長輻射的敏感度差別，定義一個函數(shù)差別，定義一個函數(shù) ，稱為視見函數(shù)。，稱為視見函數(shù)。 對人眼最靈敏的波長對人眼最靈敏的波長555nm的視見函數(shù)規(guī)定的視見函數(shù)規(guī)定為為1，即，即V（555）1。 假定人眼同時觀察兩個位在相同距離上的輻射體假定人眼同時觀察兩個位在相同距離上的輻射體A和和B，這兩個輻射體在觀察方向上的輻射強度，這兩個輻射體在觀察方向上的輻射強度相等，相等，A輻射的電磁波波長為輻射的電磁波波長為，B輻射的波長為輻射的波長為555nm，人眼對，人眼對A的視覺強度與人眼對的視覺強度與人眼對B的視覺強的視覺強度之比，作為度

14、之比，作為波長的視見函數(shù)波長的視見函數(shù)V()(V南京工程學院自動化學院光線顏色光線顏色波長（波長（nm）V（）光線顏色光線顏色波長（波長（nm）V（）紫紫4000.0004黃黃5800.8700紫紫4100.0012黃黃5900.7570靛靛4200.0040橙橙6000.6310靛靛4300.0116橙橙6100.5030靛靛4400.0230橙橙6200.3810藍藍4500.0380橙橙6300.2650藍藍4600.0600橙橙6400.1750藍藍4700.0910橙橙6500.1070藍藍4800.1390紅紅6600.0610藍藍4900.2080紅紅6700.0320綠綠500

15、0.3230紅紅6800.0170綠綠5100.5030紅紅6900.0082綠綠5200.7100紅紅7000.0041綠綠5300.8620紅紅7100.0021黃黃5400.9540紅紅7200.00105黃黃5500.9950紅紅7300.00052黃黃5551.0000紅紅7400.00025黃黃5600.9950紅紅7500.00012黃黃5700.9520紅紅7600.00006明視覺明視覺視見函數(shù)標準視見函數(shù)標準南京工程學院自動化學院400500600790nm: 1700暗視覺555明視覺一般的視覺敏感范圍：一般的視覺敏感范圍：380760nm光照充足對光照充足對555nm最

16、敏感；光照弱對最敏感；光照弱對507nm敏感敏感 南京工程學院自動化學院1.4 光度學中的基本量光度學中的基本量1、光通量：光通量：可見光對人眼的視覺刺激程度可見光對人眼的視覺刺激程度 單位：單位：lm 2、光強度：光強度： 單位：單位：cdddI南京工程學院自動化學院3、光出射度光出射度4、光照度光照度5、光亮度光亮度dSdMdSdEcosdSdddSILn南京工程學院自動化學院光通量：光通量： 就是按人眼的視覺強度來度量的輻射通就是按人眼的視覺強度來度量的輻射通量。量。 根據(jù)定義，人眼產(chǎn)生的視覺強度與輻射通量 和視見函數(shù)V()成正比。 單位：流明（lm） C為單位換算常數(shù)ededVCd)(

17、backback南京工程學院自動化學院光強度：光強度： 我們把人眼接收到的光通量我們把人眼接收到的光通量d與輻射與輻射體對人眼所張的立體角體對人眼所張的立體角d之比稱為光強度之比稱為光強度 光強度表示在指定方向上的光源發(fā)光光強度表示在指定方向上的光源發(fā)光的強弱。的強弱。ddIdd點光源點光源南京工程學院自動化學院坎（德拉）：坎（德拉）：光強度的單位光強度的單位 為光度學中最基本的單位為光度學中最基本的單位定義：定義： 如果發(fā)光體發(fā)出的電磁波頻率如果發(fā)光體發(fā)出的電磁波頻率 5401012Hz的單色輻射的單色輻射 （555nm），且在此方向），且在此方向 上的輻射強度為（上的輻射強度為（1/683

18、）W/sr。 則該發(fā)光體在該方向上的發(fā)光強度則該發(fā)光體在該方向上的發(fā)光強度 為為1cd（坎德拉）（坎德拉）南京工程學院自動化學院C：單位換算常數(shù)：單位換算常數(shù)式中：式中：V（555）1，Ie=(1/683)W/sr，I1cd所以：所以： C=683(cdsr)/W 1lm=1cdsreeIVCddVCdd)()(I南京工程學院自動化學院光譜光視效能：光譜光視效能： 表征了波長表征了波長的輻射通量對眼睛產(chǎn)生的輻射通量對眼睛產(chǎn)生 光通量的能力光通量的能力輻射通量與光通量的關系：輻射通量與光通量的關系： )()(VCKdKdKdee000)()(南京工程學院自動化學院光視效能：光視效能：單位為：單位

19、為：lm/W表示輻射體消耗表示輻射體消耗1W功率所發(fā)出的流明數(shù)功率所發(fā)出的流明數(shù)00)(ddKKeee南京工程學院自動化學院光源種類光源種類光視效能光視效能(lm/W)光源種類光源種類光視效能光視效能(lm/W)鎢絲燈（真空）鎢絲燈（真空）89.2日光燈日光燈2741鎢絲燈（充氣）鎢絲燈（充氣）9.2-21高壓水銀燈高壓水銀燈3445石英鹵鎢燈石英鹵鎢燈30超高壓水銀燈超高壓水銀燈4047.5氣體放電管氣體放電管16-30鈉光燈鈉光燈60常用光源光視效能常用光源光視效能南京工程學院自動化學院例例1：一個功率為：一個功率為60W的鎢絲充氣燈泡，假定的鎢絲充氣燈泡，假定它在各個方向上均勻發(fā)光，求它

20、的發(fā)光強度。它在各個方向上均勻發(fā)光，求它的發(fā)光強度。解：根據(jù)上表，鎢絲燈泡的光視效能為解：根據(jù)上表，鎢絲燈泡的光視效能為9.2-21lm/W,假假定取它的平均值等于定取它的平均值等于15lm/W，則該燈泡的總光通量，則該燈泡的總光通量為為 由于假定光源向各個方向均勻發(fā)光，根據(jù)發(fā)光強度由于假定光源向各個方向均勻發(fā)光，根據(jù)發(fā)光強度的定義：的定義：lmKe9006015 cdI62.7114. 349004 南京工程學院自動化學院例例2、已知光源同時輻射兩種光源的光，第、已知光源同時輻射兩種光源的光，第一種波長為一種波長為1480nm，輻射通量，輻射通量30W，第，第二種波長為二種波長為2580nm

21、，輻射通量，輻射通量20W試求：試求： 1 和和2的光譜光視效能及光通量的光譜光視效能及光通量 該光源的光視效能該光源的光視效能backback南京工程學院自動化學院lmKlmKWsrcdKWsrcdKVKee2 .118842021.594)580(11.284830937.94)480(/21.59487. 0683)580(/937.94139. 0683)480()(683)(580580480480 WlmKeee/65.294580480580480 解：解：1 1、2 2、南京工程學院自動化學院例例3、射入屏幕的光為波長為、射入屏幕的光為波長為600nm的紅光，的紅光，其光通量為

22、其光通量為1000lm試求：試求：600nm的光譜光視效能的光譜光視效能 屏幕在一分鐘內(nèi)接收的輻射能量屏幕在一分鐘內(nèi)接收的輻射能量backback南京工程學院自動化學院WsrcdK/431631. 0683)600( JtQWKWsrcdKlmee9 .1326032. 232. 2)(/431)(1000 且且解：解：1 1、2 2、南京工程學院自動化學院光出射度（單位：光出射度（單位：lx）： 表征發(fā)光表面單位面積發(fā)出的光通量表征發(fā)光表面單位面積發(fā)出的光通量 dSdMbackback南京工程學院自動化學院光照度（單位光照度（單位lx）：）： 表示被照明表面單位面積上接收的光通量。表示被照明

23、表面單位面積上接收的光通量。dSdE晴天陽光直射地面照度約為100000lx晴天背陰處照度約為10000lx晴天室內(nèi)北窗附近照度約為2000lx晴天室內(nèi)中央照度約為200lx晴天室內(nèi)角落照度約為20lx陰天室外50500lx陰天室內(nèi)550lx月光（滿月）2500lx日光燈5000lx電視機熒光屏100lx閱讀書刊時所需的照度5060lx在40W白熾燈下1m遠處的照度約為30lx晴朗月夜照度約為0.2lx黑夜0.001lx南京工程學院自動化學院光亮度：光亮度： 表示發(fā)光表面不同位置不同方向的發(fā)光特性表示發(fā)光表面不同位置不同方向的發(fā)光特性cosdSdddSILn注意：照度是接收的概念，注意：照度是

24、接收的概念， 發(fā)光強度和亮度是發(fā)射的概念。發(fā)光強度和亮度是發(fā)射的概念。南京工程學院自動化學院例例5：有一均勻磨沙球形燈，它的直徑為：有一均勻磨沙球形燈，它的直徑為17cm，光通量為光通量為200lm，求該球形燈的光亮度，求該球形燈的光亮度解：解：23222/1071027. 2R15.1594mcddSILmdSdSdSILcdInnnn 燈燈的投影面積）的投影面積）為發(fā)光強度垂直方向上為發(fā)光強度垂直方向上（ 南京工程學院自動化學院輻射度物理量對應的光度量物理量名稱符號定義式單位物理量名稱符號定義式單位輻射能QeJ光量QvQv= vdtlms輻射通量e =dQ/dtW光通量vv =Ivdlm輻

25、射出射度MeM=d/dSW/m2光出射度MvMv=d v/dSlm/m2輻射強度IeI=d/dW/sr發(fā)光強度Iv基本量cd輻射亮度BeL=dI/(dScos)W/m2sr(光)亮度BvLv=dIv/(dScos)cd/m2輻射照度LeE=d/dAW/m2(光)照度LvMv=d v/dAlx南京工程學院自動化學院輻射強度I 輻射出射度 M輻射亮度L 源特點 點源 面源 面源輻射特點 立體角內(nèi) 2空間 立體角內(nèi) 南京工程學院自動化學院1.5 光照度公式和發(fā)光強度余弦定律光照度公式和發(fā)光強度余弦定律一、光照度公式一、光照度公式 被照明物體表面的光照度和光源在照明方向上的發(fā)光強被照明物體表面的光照度

26、和光源在照明方向上的發(fā)光強度度I及被照明表面的傾斜角及被照明表面的傾斜角的余弦成正比與距離的平方成的余弦成正比與距離的平方成反比反比2coslIdSdE南京工程學院自動化學院二、發(fā)光強度余弦定律二、發(fā)光強度余弦定律 表示發(fā)光體在表示發(fā)光體在各方向上亮度相同各方向上亮度相同時，不同方向時，不同方向上的發(fā)光強度變化規(guī)律。上的發(fā)光強度變化規(guī)律。cos0II 南京工程學院自動化學院假定發(fā)光面光亮度為假定發(fā)光面光亮度為L，則它在半頂角，則它在半頂角u內(nèi)輻射的內(nèi)輻射的總光通量為總光通量為 uLdS2sin南京工程學院自動化學院若發(fā)光面單面發(fā)光則：若發(fā)光面單面發(fā)光則：若發(fā)光面雙面發(fā)光則：若發(fā)光面雙面發(fā)光則：

27、LdSLdS2南京工程學院自動化學院例例1、直徑、直徑20mm的標準白板，在與板面法的標準白板，在與板面法線方向成線方向成30o方向測得的發(fā)光強度為方向測得的發(fā)光強度為1cd，求：求： 1、標準白板在與法線成、標準白板在與法線成60方向上的發(fā)光方向上的發(fā)光 強度強度 2、白板的光亮度、白板的光亮度 3、白板在半頂角、白板在半頂角u15的圓錐內(nèi)輻射的的圓錐內(nèi)輻射的 光通量光通量 4、白板輻射的總光通量、白板輻射的總光通量南京工程學院自動化學院cdIIcdIIII577. 060cos15. 130coscos6000 2220/1066. 3)02. 0(15. 1mcddSIL lmuLdS2

28、42. 0sin2 lmLdS163. 3 總總解：解：1 1、2 2、3 3、4 4、南京工程學院自動化學院例例2、一只功率為、一只功率為5mw的氦氖激光器，光源的氦氖激光器，光源光視效能為光視效能為152lm/W，發(fā)光面直徑為，發(fā)光面直徑為1mm發(fā)散角（光束半頂角）為發(fā)散角（光束半頂角）為1mrad，求求 1、激光器的總光通量、激光器的總光通量 2、發(fā)光強度、發(fā)光強度 3、激光器發(fā)光面的光亮度、激光器發(fā)光面的光亮度 4、激光束在、激光束在5m遠的屏幕上產(chǎn)生的光照度遠的屏幕上產(chǎn)生的光照度南京工程學院自動化學院lmKe76. 0005. 0152 cduuI5221042. 276. 02si

29、n476. 0 21125/1008. 3)0005. 0(1042. 2mcddSILn lxlIE321068. 9 解：解：1 1、2 2、3 3、4 4、南京工程學院自動化學院1.6 全擴散表面的光亮度全擴散表面的光亮度定義：如果被照明表面在各個方向上的光定義：如果被照明表面在各個方向上的光亮度是相同的，稱這樣的表面為全擴散亮度是相同的，稱這樣的表面為全擴散表面。表面。 設一個全擴散表面的光照度為設一個全擴散表面的光照度為E，該表面，該表面的漫反射系數(shù)為的漫反射系數(shù)為，則該表面的光亮度，則該表面的光亮度為：為：EL1南京工程學院自動化學院照明表面照明表面漫反射系數(shù)漫反射系數(shù)照明表面照明

30、表面漫反射系數(shù)漫反射系數(shù)氧化鎂氧化鎂96粘土粘土16石灰石灰91月亮月亮1020雪雪78黑土黑土510白紙白紙7080黑呢絨黑呢絨14白沙白沙25黑絲絨黑絲絨0.21物體表面的漫反射系數(shù)物體表面的漫反射系數(shù)南京工程學院自動化學院例例1、發(fā)光強度為、發(fā)光強度為100cd的白熾燈泡照射在墻壁上，的白熾燈泡照射在墻壁上，墻壁和光線照射方向的距離為墻壁和光線照射方向的距離為3m，墻壁的漫反射，墻壁的漫反射系數(shù)為系數(shù)為0.7，求與光線照射方向相垂直的墻面上的，求與光線照射方向相垂直的墻面上的光照度及墻面的光亮度。光照度及墻面的光亮度。解：解：22/48. 211.117 . 0111.119100cos

31、mcdELlxlIE 南京工程學院自動化學院結(jié)論：當被照明表面的光照度給定時，光結(jié)論：當被照明表面的光照度給定時，光亮度與漫反射系數(shù)成正比，墻面越白，漫亮度與漫反射系數(shù)成正比，墻面越白，漫反射系數(shù)值越大，屋子顯得越亮反射系數(shù)值越大，屋子顯得越亮南京工程學院自動化學院1.7 光學系統(tǒng)中光束的光亮度光學系統(tǒng)中光束光亮度的普通關系式為光學系統(tǒng)中光束光亮度的普通關系式為02233222211LnLnLnLnLkk 式中式中n n1 1、n2 、 、 nk為不同介質(zhì)的折射率為不同介質(zhì)的折射率， L1、L2 、 、 Lk為相應介質(zhì)中光束的光亮度，為相應介質(zhì)中光束的光亮度，L0稱為折合光亮度。稱為折合光亮度

32、。結(jié)論：如果不考慮光能損失，則位于同一條光線上結(jié)論：如果不考慮光能損失，則位于同一條光線上的所有各點，在該光線傳播的方向上折合光亮度不的所有各點，在該光線傳播的方向上折合光亮度不變變南京工程學院自動化學院幾種不同情況討論：n1=n2,L1=L2=L0.表示光在均勻介質(zhì)中傳播時，光亮度不變，實際光亮度等于折合光亮度。n1=-n2,L1=L2=L0.表示光束在兩物質(zhì)分界面反射，光亮度不變，實際光亮度等于折合光亮度。n1n2， ，表示光束從折射率為n1的 介質(zhì)折射進入折射率為n2的介質(zhì)中，折射光束的光亮度L2和入射光束的光亮度L1之間的關系。121222LnnL 南京工程學院自動化學院 理想成像時，由物點理想成像時，由物點A發(fā)出的光線均通過像點發(fā)出的光線均通過像點A，因此，物像光亮度，因此，物像光亮度L、L之間存在關系之間存在關系2)(nnLL 2)(nnLL 若計算光能損失，透