光通量和光照度什么關(guān)系？光通量和光照度怎么測(cè)量？

光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光量稱為光源的光通量，而光照度表示被照射主體表面單位面積上所受到的光通量。那么，光通量和光照度什么關(guān)系？光通量和光照度怎么測(cè)量？本文為大家做了簡(jiǎn)要的介紹，對(duì)光源知識(shí)感興趣的朋友可以了解一下！

光通量和光照度的定義：

1.光通量

在單位時(shí)間內(nèi)，光源向周圍空間輻射的能量稱為輻射能通量，簡(jiǎn)稱輻通量，一般光源的輻通量中包含各種波長(zhǎng)的輻通量，其中波長(zhǎng)為400～700納米的輻通量可以引起視覺。

在單位時(shí)間內(nèi)，光源向周圍空間輻射的使人眼產(chǎn)生光的感覺的能量稱為光通量，符號(hào)為Ф，單位為流明，簡(jiǎn)稱流。需要說明，400～700 納米范圍內(nèi)的輻通量也只有一部分轉(zhuǎn)化為光通量。1流的光通量，相當(dāng)于波長(zhǎng)為555納米的單色輻射功率為1/683瓦時(shí)的光通量。

光通量是電光源的一個(gè)重要參數(shù)，是照明設(shè)計(jì)的必備數(shù)據(jù)。但評(píng)價(jià)電光源的特性優(yōu)劣則常以光視效能為依據(jù)。電光源的光視效能以消耗1瓦電功率產(chǎn)生多少流光通量表示，單位是流/瓦。光視效能越高越好。

2.光照度

照度是指受照物體表面單位面積上所投射的光通量，符號(hào)為E，單位為lx（勒克斯）。

如果光通量重均勻地投射在面積為A的表面上，則該表面的平均照度值為：E=Ф/A。

式中：

E——被照面的平均照度（lx）；

Ф——被照面所接受的光通量（lm）；

A——被照面的面積（m²）。

照度的單位為1x（勒克斯），1lx表示1lm的光通量均勻分布在1m2的被照面上，即1lx=1lm/1m2。陰天中午時(shí)室外的照度約為8000～200001x；晴天中午時(shí)室外的照度可達(dá)80000～1200001x。

光通量和光照度的關(guān)系：

照度表示被照面上接受的光的強(qiáng)弱，是單位面積上所得到的光通量。

如果要想求出距離一個(gè)光源rm處的光照度，可以設(shè)想一個(gè)以光源為中心、半徑為rm的球面，球面內(nèi)側(cè)接受的光通量是均勻的，這個(gè)球面的面積A為A=4π·r2，照度 E等于光通量除以面積，即E=Фv/A=Фv/4π·r²（lx）。

例如，一個(gè)發(fā)光強(qiáng)度為1cd的點(diǎn)光源，均勻發(fā)出的光通量為4πl(wèi)m，距離這個(gè)點(diǎn)光源1m位置的照度為1lx。距離這個(gè)點(diǎn)光源2m位置的照度則為（1/4）1x。

反之，如果已知照度E和被照面積A，也可以求出光通量Фv=EA，光通量等于照度乘以面積。如果被照面積上照度是不均勻的，可把被照面積劃分為多個(gè)小面積△A1……△An，測(cè)出每個(gè)小面積上的照度E1……En，用近似公式計(jì)算，即每個(gè)小面積與其上的照度相乘，再全相加得到光通量。

如果劃分的 n 個(gè)小面積其面積全相等，則：Фv=A [（E1+……+En）/n]。

這是常用的計(jì)算投影機(jī)光通量的方法，平均照度乘以投影面積。例如，如果平均照度為10001x，投影面積為3m2，簡(jiǎn)單相乘可知光通量為30001m。

光通量和光照度的測(cè)量方法：

1.光通量的測(cè)量方法

光源的發(fā)光強(qiáng)度是光度學(xué)中的基本量，而且由發(fā)光強(qiáng)度可以導(dǎo)出其他光度量。但要表征光源的特性，單以光源的發(fā)光強(qiáng)度來表示是不完全的，這是因?yàn)橐话愎庠丛诟鱾€(gè)方向上的的發(fā)光強(qiáng)度并不一致，故只有用總光通量來說明更為合適。

對(duì)各向同性的點(diǎn)光源，其光通量Φ=4πI，所以只要測(cè)得發(fā)光強(qiáng)度，乘以4π，即為光通量Φ。但是實(shí)際光源都有一定的尺寸，而且在各個(gè)方向上又不均勻，故不能用Ф=4πI計(jì)算得到。

光通量的測(cè)量方法：在積分球內(nèi)用已知光通量的標(biāo)準(zhǔn)燈與被測(cè)燈作比較測(cè)量，從而定出被測(cè)燈的光通量。

用積分球測(cè)量光通量，通常采用比較法（代替法），為此需要光通量標(biāo)準(zhǔn)燈。先將標(biāo)準(zhǔn)燈（其光通量為Φs）放入積分球內(nèi)，點(diǎn)燃后，在窗口測(cè)得的照度Es應(yīng)符合下列式子：

放入待測(cè)燈點(diǎn)然后，可測(cè)得的照度為Ec為：

比較以上兩個(gè)式子，可得待測(cè)燈的光通量為：

采用比較法測(cè)量光通量可以大為減少由球壁漫反射層的不均勻性、球壁涂料和窗口材料的非中性（即涂料的漫反射比和窗口的透射比與波長(zhǎng)有關(guān)）等因素造成的影響，但是不能消除由于標(biāo)準(zhǔn)燈的尺寸和結(jié)構(gòu)與待測(cè)燈的不相同而造成的對(duì)球內(nèi)壁漫射光的吸收情況不同的影響，也不能消除標(biāo)準(zhǔn)燈與待測(cè)燈的相對(duì)光譜功率分布及空間分布不同產(chǎn)生的影響等等，在測(cè)量時(shí)應(yīng)考慮采取修正的辦法。

2.光照度的測(cè)量方法

照度測(cè)量是最流行的光度測(cè)量形式。一般都用物理照度計(jì)，即用光電探測(cè)器代替人眼的光電式照度計(jì)。

照度計(jì)的測(cè)量原理較簡(jiǎn)單，整個(gè)探測(cè)器所接收的光通量除以探測(cè)器的面積，即為所測(cè)的照度，即E=Φ/A。

由于光電探測(cè)器的光譜靈敏度分布不同于人眼的光譜光視效率V（λ），故一般的照度計(jì)在探測(cè)器前都裝有V（λ）濾光器。一個(gè)照度計(jì)是由帶V（λ）濾光器的光電探測(cè)器及電子放大和讀數(shù)系統(tǒng)所組成。過去廣泛采用硒光電池為探測(cè)器，這是因?yàn)樗墓庾V靈敏度比其他探測(cè)器更接近人眼的光譜光視效率V（λ）的緣故。但由于硅光電元件的靈敏度、穩(wěn)定性和壽命均較硒光電池為高，故近年來多采用硅光電池或硅光電二極管代替硒光電池作照度計(jì)的探測(cè)器件。

由于光電探測(cè)器所產(chǎn)生的光電流正比于所接收的光通量，測(cè)量時(shí)須將照度計(jì)的光敏表面與被測(cè)照度的表面重合，并盡量垂直于光的照射方向。所以讀數(shù)系統(tǒng)可直接指示出所測(cè)的照度值。

一般照度計(jì)的測(cè)量精度為10%左右，高精度的照度計(jì)可達(dá)3%～4%。