第一部分光学基本知识
光学基本知识:
1、光是能量的一种形态；光是电磁辐射谱中能够引起人眼视觉的部分，可见光部分的波长范围预测地震的方法
为380~780nm（1nm(纳米)=10-9(米)，630~780nm红光；600~630橙；565~600绿；435~500蓝光；380~435紫光。
2、波长比红光更长的电磁波部分780nm~106nm(1nm)，称为红外辐射（红外光，IR）。再长
为无线电波红外光主要产生热效应（红外加热）。波长比紫光更短的部分（1nm~38nm）称为紫外辐射，（紫外光UV）。紫外光主要产生化学效应（光化学反应，皮肤病，晒效应，诱昆虫，杀菌）。 3、*紫外光谱分区：380~315nm为UV-A；315~280nm为UV-B;280~100nm为UV-C。
4、*小于315nm的紫外光谱会产生红斑和灭菌特殊两种辐射现象，在297处红斑辐射效果最
大；在260nm处灭菌辐射效果最大；波长小于200nm的紫外线在空气中很快被吸收，只能在真空中传播，因此这部分紫外线又称为真空紫外。
5、光的本质：另一个光的本质是光子，是一个个量子化的光子的传播.
光子的不同频率对应于不同颜。光子的频率和电磁波的波长具有对应关系.
6、#光子频率和电磁波波长之间的关系式; λ=C/V λ：电磁波波长，V：光子频率其中：
光速C=3*108M/S(米/妙)。
气体放电（1）
P低气压放电~气体力近似于0.01大气压时的电离放电。
P电离产生~电子碰撞产生等离子体
P放电性质~光放电
P放电谱~线状谱。汞：253.7nm 钠：589.3nm
气体放电（2）
O高气放电~气体压力为1个到几十个大气压时的电离放电；
O电离产生~电子碰撞产生等离子体；
O放电性质~辉光到弧光放电;
O 启动放电较困难；
O放电谱~线状谱
荧光发光材料受紫外光、电子束、可见光的激发而发光。
C．紫外激发荧光粉（光致发光）：用于荧光灯管等。
A、电子束激发荧光粉（阴极发光）：用于显象管等
7、反射；入射光在界面产生的反射反射定律：入射角=反射角
8、全反射：当N1>N2(例如从玻璃到空气)，且入射角大于临界角，入射光将被全反射，其中N1为入射物质的折射率，N2为出射物质和折射率。
全反射定律；SINθ>N2/N1
9、折射：光穿过界面进入另一媒质时会改变方向。折射定律：N1SIM a I=N2 SIN a
10、漫射：光入射到均匀漫射体表面，反射或透射光将向四面八方散射，和入射光方向列关，
称为漫反射和漫透射。
11、抛物镜面反射：位于抛物面镜焦点的光源经镜面反射后几乎成平行光束。 12、漫透射：灯的外壳用漫透射材料。
》磨砂------A60F 》涂膜------AK 》乳白------SLE
13、光纤照明：光在光导纤维内几乎无损耗地依靠全反射传播，具有安全、可塑、变光、简
易等特点。
14、P视力在一定距离，人眼所能分辨的最小物体形状到什么程度的一个生理尺度。 P对比灵敏度眼睛能够辨别背景（指与对象直接相邻并被观察的表面）上的被观察对象。
P视觉感受速度能感受到运动对象所必需的最小时间的倒数
15、精度和视觉: 观察的部位越精细，落眼睛需要的光能就越强.例如修版所需的照度比锯木
高5倍。
16、速度和视觉: 观察动态物体要比观察静态物体需要更强的照度, 速度越快, 所需的照度
越高。例如网球场比足球场需要更高的照度
17、显和视觉: 显越低, 达到同一视觉清晰度, 人眼所需的光能量越高，例如/80系列荧光
灯比普通荧光灯, 达到同一视觉清晰度时，照度可低落10~25%。
18、光的接收器~眼睛光线经过晶状体聚焦到视网膜上。
*视网膜的两种细胞
》柱状细胞-光度敏感器》锥状细胞-度敏感器
*明视（此时对555nm的黄最敏感）
正常视觉条件下（有足够的有效亮度>10CD/M2）(>3.5CD/M2)
柱状细胞产生对物体的感知；锥状细胞区别颜
*暗视觉
低亮度条件下（<0.01CD/M2），锥状细胞不发生作用; 使物体有较低的见度。蓝光较红光更为明亮。
19、光与能量的关系：平方反比定律: 点光源对物体入射法线上的照度和距离平方成反比。
E=I/ r2 ，当距离大于光源最大尺寸的五倍时，光源为点光源，此定理成立。
光源基本知识
(一)光参数
1、光通量：单位时间内光源发出可见光的总能量。单位：流明(LM) 初始光通量：灯燃点100小时时测得和光量。单位为流明（LM）
光通维持率：灯在寿命中特定时间的光通量与该灯初始光通量的百分比
2、发光强度：（Luminous Intensity）光源向一定方向单位立体角内发出的光通量。
单位：坎德拉（CD）烛光。
3、照度（I11uminance）：入射于被照物体单位面积上的光通量。
水泥电阻器单位：勒克斯（1ux，简写为1x）客观存在，与被照物和人的感受无关。
年龄和视觉：不同年龄对光通量的要求不同。例如，观察同样的物体，60岁人适应的光通量是小孩子的15倍。
年龄（岁）要求的照度比照度值
0~10 1 200LUX
10~20 1.5 300LUX
20~30 2 400LUX
30~40 3 600LUX
40~50 6 1200LUX
>50 15 3000LUX
4、度:(Luminance)-发光体或受光体单位面积上发出(或反射出)的发光强度。
硅链
钛合金热处理单位：坎/平方米(CD/M2)
亮度物体亮度物体
165000000 太阳表面7000000 白炽灯丝
10000 荧光管2500 满月表面
1500 晴天沙滩 1 夜晚公路
5、温：（TC）用黑体的开氏温度（单位K）表示光源的颜。（开氏温度为摄氏温度加上
273）例如：2700K 烛光:3000K 暖白：3500K 白
4000K冷白：5000K日光：500K冷日光
颜温（K）表感觉
暖白<3300 偏红温暖
柔白3300~5000 偏黄中间
日光>5000 偏蓝清冷
相关温：若光源发射的光黑体在某一温度下辐射的光颜最接近，即在均匀度图上的距.
离最小，则黑体的温度就称为该光源的相关温（CCT）
1913年CIE规定RGB系统的三原光为波长；红光(R) =700。0NM，绿光(G)=546。1
蓝光(B)=435。8NM
6、性（显度）：光源对于物体颜呈现的程度，也就是颜逼真的程度。
收缩薄膜
单位：显指数（RA），范围0~100以符合太阳显性的指数为100，数值越高，显
性越好。
常见光源的显指数：白炽灯为100；TLD36W/54为73；80光管大于85；TLD927、930、940为95，TLD950为98，TLD965为97。
7、光效：光源出的光通量和光源所耗的功率之比。
或者：光源每瓦所发出的光通量
单位：(LM/W)光效是衡量光源节能的重要指标。
光效（LM/W）光源光效（LM/W）光源
200 低压钠灯120 高压钠灯
96 80荧光灯75-95 金卤灯
85 节能灯70 标准荧光灯
65 汞灯25 卤钨灯
10白炽灯
8、温不同灯有不同表，分别对应于光谱度图上的一个位置
9、坐标（X、Y）不同表的灯在表，分别对应有一个确定的位置，用X、Y值表示，称为
坐标。
10、度容差：度过坐标容许一定的容差表示最小可辨差，表示为围绕坐标的一个
MacAdam椭圆。把人眼能分辩的最小差单位称为SDCM, 则度容差一般不得在于5SDCM.
11、中心光强：射灯类中轴线方向出射的发光强度称中心光强，通常灯的功率越高，聚光越
好，中心光强就越大。
12、光束角：射灯发射光的空间分布，以中心最强，向四周逐渐减弱到中心光强50%强度的
圆锥为光束角，但用平面角表示。
分类定义例
聚光<=180 80,100,120
泛光180~360200,250,300
压水堆核电厂的运行
宽泛光>=360360,400,800
13、光强分布特性：以光源中轴为中心的某一截面上光强的分布曲线，通常表现为灯具系统
的分布
14、眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适称为眩光。
可分为：失能眩光、不舒适眩光。
15、亮度对比：被识别对象和其背景亮度之差与背景亮度之差与背景亮度之比称为亮度对比。
对比大的物体容易被观察到，并在视觉上产生近距离和兴奋感。
（二）电参数
1、启动电压：使气体放电灯能正常启动并维持燃点的最低电源电压荧光灯一般为180V，一
体化节能灯一般为170V，高压汞灯一般为180V.
2、端电压和灯是流：灯在正常燃点时，灯两端的电压和流过灯的电流值。
气体放电灯的端电压不包括镇流器附件的压降。
功率灯类端电压灯电流
60W 白炽灯220V 0.27A
36W 荧光灯103V 0.43A
150W 高压钠灯100V 1.80A
3、绝缘电阻：以绝缘件（塑料、玻璃等）分隔的绝缘金属件金属件或电极在一定湿度下的最
低电阻。荧光灯头环和插脚间的绝缘电阻应不小于20MΩ（65%湿度）
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