什么是發光強度、光通量？發光強度與光通量什么關系？

什么是發光強度？什么是光通量？發光強度和光通量是光源的兩個重要的參數，其中發光強度表示光源在一定方向范圍內發出的可見光輻射強弱的物理量，而光通量表示光源表面的客觀輻射通量對人眼引起的視覺強度。那么，發光強度與光通量什么關系？本文為大家做了介紹。

什么是發光強度？

表示光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)在一定(ding)方向(xiang)范(fan)圍內(nei)發(fa)出的(de)(de)可見光(guang)(guang)(guang)輻射強弱的(de)(de)物理量(liang)(liang)。以(yi)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)射的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)通量(liang)(liang)除以(yi)空(kong)間(jian)的(de)(de)總(zong)立(li)體(ti)角(jiao)4π，就是(shi)該光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)平均(jun)發(fa)光(guang)(guang)(guang)強度。以(yi)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)（或(huo)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)一部分發(fa)光(guang)(guang)(guang)面(mian)）在某一方向(xiang)上“立(li)體(ti)角(jiao)元(yuan)（dω）”內(nei)所發(fa)射的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)通量(liang)(liang)除以(yi)該“立(li)體(ti)角(jiao)元(yuan)”，就是(shi)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)在這(zhe)一方向(xiang)的(de)(de)發(fa)光(guang)(guang)(guang)強度。發(fa)光(guang)(guang)(guang)強度的(de)(de)單(dan)位(wei)(wei)為坎德拉。不計相對視(shi)見率的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)輻射強度是(shi)單(dan)位(wei)(wei)立(li)體(ti)角(jiao)中全部輻射通量(liang)(liang)，單(dan)位(wei)(wei)為瓦特/球面(mian)弧度，其(qi)中球面(mian)弧度是(shi)立(li)體(ti)角(jiao)的(de)(de)單(dan)位(wei)(wei)。

什么是光通量？

光(guang)(guang)通(tong)量(liang)亦稱“光(guang)(guang)流”。人(ren)(ren)的(de)(de)(de)眼睛所能感(gan)覺的(de)(de)(de)光(guang)(guang)輻射功(gong)率，它等(deng)于單位時間的(de)(de)(de)光(guang)(guang)輻射能量(liang)和(he)相(xiang)對(dui)(dui)視見(jian)率的(de)(de)(de)乘積。由于人(ren)(ren)眼對(dui)(dui)不(bu)同波長(chang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)視見(jian)率不(bu)同，所以不(bu)同波長(chang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)輻射功(gong)率相(xiang)等(deng)時，其光(guang)(guang)通(tong)量(liang)并(bing)不(bu)相(xiang)等(deng)。例(li)如(ru)，當波長(chang)為0.555微米的(de)(de)(de)光(guang)(guang)與波長(chang)為0.65微米的(de)(de)(de)光(guang)(guang)輻射功(gong)率相(xiang)等(deng)時，前者(zhe)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)通(tong)量(liang)為后者(zhe)的(de)(de)(de)10倍。光(guang)(guang)通(tong)量(liang)的(de)(de)(de)單位為流明。不(bu)計相(xiang)對(dui)(dui)視見(jian)率的(de)(de)(de)輻射通(tong)量(liang)單位為瓦(wa)。

發光強度與光通量的關系：

由于人眼對等能(neng)量的(de)不同(tong)波(bo)長的(de)可見光(guang)(guang)輻射能(neng)所產生(sheng)的(de)光(guang)(guang)感覺是(shi)不同(tong)的(de)，因此按人眼函數(shu)V（λ）來評價的(de)輻射通量Φ（λ）即為光(guang)(guang)通量Φ，即：

式中(zhong)：Km為明視覺(jue)的最大光(guang)譜光(guang)視效率函數，亦稱(cheng)為光(guang)功當(dang)量，它表(biao)示人眼對波(bo)長為555nm處光(guang)輻(fu)射產生光(guang)感覺(jue)的效能，按國(guo)家(jia)實(shi)用溫標IPTS-168的理論計算，其(qi)值為680lm/w。

光度(du)學中最(zui)基(ji)本(ben)的(de)單(dan)(dan)位(wei)是發(fa)光強(qiang)(qiang)度(du)，單(dan)(dan)位(wei)為坎德(de)拉（cd），它是國際單(dan)(dan)位(wei)制中7個基(ji)本(ben)單(dan)(dan)位(wei)之一。其定(ding)義為555nm的(de)單(dan)(dan)色輻射在(zai)給定(ding)方(fang)向上(shang)的(de)輻射強(qiang)(qiang)度(du)為1/683W·sr時，在(zai)該方(fang)向上(shang)的(de)發(fa)光強(qiang)(qiang)度(du)為1cd。

光(guang)通量的單位(wei)為流明（lm），它是發光(guang)強度為1cd的均(jun)勻點(dian)光(guang)源在單位(wei)立體角（1sr）內發出的光(guang)通量。

如果光(guang)源(yuan)為點光(guang)源(yuan)，并且是均勻發光(guang)體(ti)，那么光(guang)強（I）與光(guang)通量（Φ）符合距(ju)離反(fan)比平方(fang)定(ding)律。距(ju)離平方(fang)反(fan)比定(ding)律來自(zi)于(yu)點光(guang)源(yuan)向空間發射(she)球面波的特性，即點光(guang)源(yuan)在傳播方(fang)向某點的輻照(zhao)度(du)與該(gai)點到(dao)點光(guang)源(yuan)的距(ju)離平方(fang)成(cheng)反(fan)比。

在(zai)任一錐立(li)體角(jiao)內，假設在(zai)傳輸路徑上沒有光(guang)(guang)能損失或分束，那么點光(guang)(guang)源向空間發出的(de)(de)輻射通量是不變的(de)(de)。然而位于球心(xin)的(de)(de)均勻(yun)點光(guang)(guang)源所張開的(de)(de)立(li)體角(jiao)所截的(de)(de)表面(mian)積卻和(he)球半徑的(de)(de)平方成(cheng)正比，這樣在(zai)球面(mian)上的(de)(de)輻照度就和(he)點光(guang)(guang)源到該(gai)面(mian)的(de)(de)距(ju)離平方成(cheng)反比，即：Φ=4πI。