路灯常识科普——光的辐射知识

辐射在本质上是一种能量的形式， 如光辐射、 热辐射、 磁辐射等。辐射伴随着辐射能量的转移。辐射度量通常以表1-1所列出的一些基本参量来描述。

(表1-1)

为了对辐射度量有比较清楚的认识， 下面对各参量作一些简要说明。

辐射能队。以辐射的形式发射、 传播或接收的能量称为辐射能。像其他任何形式的

能量一样， 辐射能的法定计量单位是焦耳(J）。

辐射能密度we。单位体积内的辐射能称为辐射源的辐射能密度。它用体密度来表示。其表达式为：【We= dQ/dV 式中：V为体积 。辐射能密度单位是焦耳每立方米(J/m3）。)

辐射通量域。单位时间内辐射的总能量称为辐射通量。辐射通量也 可称为辐射功率。其表达式为：

【φe =dQ/dt 式中：dQe是在dt时间内转移的单元能量。辐射通量的单位是瓦特（W) , 1 W = lJ/ s。）

辐射强度I.。单位立体角 （一个锥体的***在球心上， 底面积 等于球半径的平方，这锥体所包围的立体角就叫做单位立体角）内离开辐射源的辐射通量称为辐射强度。其表达式为：【Ie＝dφ／dfl 式中：dφe为辐射源在dfl立体角内所辐射出来的辐射通量。辐射强度的单位是瓦特每球面度（W/sr）。】

辐射出射度吨。 辐射源表面的单位面积内所发出的辐射通量称为辐射出射度。 这是用来度量物体辐射能力的物理量。 其表达式为：【M = dφ Ids  式中：dφe为辐射源表面的面积元ds向所有方向所发出的辐射通量。 辐射出射度的单位是瓦特每平方米（W／旷）。】

辐射亮度L.。 某处辐射源表面的单位面积在给定方向上的辐射强度称为辐射亮度。在与辐射源表面出的法线成θ角的方向上， 辐射亮度等于该方向上的辐射强度di.与辐射源表面在该方向垂直面上的投影面积之比。 其表达式为：

【Le =dl/dA×cos(θ)  式中： θ 为辐射源表面的法线与给定方向的夹角。 辐射亮度的单位为瓦特每球面度平方米(W/m2 · sr）。

辐射亮度L.的数值与辐射源的性质有关， 并随给定方向而变。 若L.不随方向而变， 则Ie正比于cos（｝，即：

Ie= /Iocosθ

满足上式的特殊光源称为余弦辐射体， 余弦辐射体也称为均匀漫反射体或朗伯体。 除了

黑体、 灰体外， 实验表明， 抛毛乳白玻璃的透视光或反射光及氧化镜、 硫酸顿等表面的反射光很接近于理想的余弦辐射体。 白雪对阳光的反射也符合余弦辐射体的规律。 对于余弦辐射体， 即服从朗伯定律的辐射体， 可以推算出：【Me =7rL.

即余弦辐射体的辐射出射度在数值上为其辐射亮度的τ倍。】

辐照度乱。 辐照度为接收面上单位面积所照射的辐射通量。 其表达式为：

E. =dφ／ds

辐照度的单位为W/m2 。 对于理想的散射面， 满足条件M. ＝瓦， 即：E.=7rL.

⑧光谱辐射度量（ 辐射量的光谱密度）。 为了表征辐射， 不仅要知道辐射的总通量和强度， 还应知道其光谱组成。 因为辐射源发出的辐射， 往往由许多波长光的辐射组成， 为了研究各种波长光分别辐射的能量， 而引入光谱辐射度量的概念。

除了特殊用途的辐射源（如红外光源和紫外光源） 外， 大量的辐射源是作为照明光源用的。 照明光源的特性只用前面所叙述的一些能量参数来描述是不够的， 因为能量参数并没有考虑到人眼的作用。 由于照明的效果最终是以人眼来评定的， 因此照明光源的光学特性必须用基于人眼视觉的光学参量即光度量来描述。

人的视觉神经对各种不同波长光的感光灵敏度是不一样的， 对绿光较灵敏， 对红光的灵敏度要低得多。 另外， 由于不同人的视觉生理和心理作用不一样， 不同的人对各种波长光的感光灵敏度也有差别。 国际照明委员会（ CIE）根据对许多人的大量观察结果， 用平均值的方法， 确定了人眼对各种波长光的平均相对灵敏度， 称为 “标准光度观察者” 的光谱光视效率 V（ λ）， 又称视见函数。 V（ λ）的值在555nm处， 此时， V（ λ）= 1，其他波长的

V（ λ）都小于1。

当光亮度大于3cd/m2 时， 人眼的锥状细胞起主要作用， 敏感的光谱范围是380～780nm， 在555nm 波长上最敏感， 且能分辨出各种颜色， 这种视觉称为明视觉， 采用V（ λ）表示明视觉光谱的光视效率 。

当光亮度小于0.00lcd/m2时，人眼的锥状细胞不敏感，柱状细胞起主要作用，敏感的光谱范围是330～730nm，在507nm波长上最敏感，但不能分辨出各种颜色，这种视觉称为暗视觉或夜间视觉，采用 V ’（λ）表示暗视觉光谱的光视效率 。

光度量是人眼对相应辐射度量的视觉强度值 。由于人眼对不同波长光的感光灵敏度不一样，能量相同而波长不同的光，在人眼中引起的视觉强度是不相同的 。表1-2列出了基本光度量的量、 定义和单位 。

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太阳能灯具产品该如何选购？

在太阳能照明灯具的设计中，涉及光源、太阳电池系统、蓄电池充放电控制等许多因素，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。太阳能灯具共由五个部分组成即：太阳电池板、充放电控制器、蓄电池、负载和灯具外壳。

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