光的基本知识

1.光的基本特性

光在电磁波中只占很小一部分，人眼只能接收380-780nm的光，称为可见光。人眼接收到可见光，就会产生视觉效应。当人眼接收到760nm左右波长的光波，就发生红的视觉效应，波长短些为橙，由此就会产生红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜。

光的彩强弱变化是可以通过数据来描述的，这种数据叫波长，单位为nm。电磁波谱波长区域分布如下表所示：

zigbee自组网

电磁辐射种类	波长范围
无线电波	0.1m以上
红外线	780nm以上
可见光	红塑料染	630-780nm红外对射模块
	橙脱硝催化剂成分	600-630nm
	黄	570-600nm
	绿	500-570nm
	青	470-500nm
	蓝	420-470nm
	紫	380-420nm
紫外线	10nm以上，380nm以下
X射线	0.005nm以上，100nm以下
γ射线	0.0005nm以上，0.1nm以下
宇宙射线	比γ射线更短

2 光的常用术语

（1）发光强度：又称为光度或光强。发光强度是指点光源在某方向的光强，符号为I，单位是坎德拉（cd）。其定义为光源在这一方向上立体角内发射的光通量与该立体角之商。光强常用于说明光源和照明灯具发出的光通量在空间各方向或在选定方向上的分布密度。

（2）光通量：指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积，单位是流明（Lm）。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。光通量又称为光束，是国际上通常的人眼视觉特性评价的辐射通量。在照明工程中，光通量是考察光源发光能力的基本量。

（3）亮度：指光源或收照物体反射的光线进入眼睛，在视网膜上成像，使我们能够识别它的形状和明暗。亮度是一单位表面在某一方向上的光强密度。它等于该方向上的光强与此面在这个方向上的投影面积之商，用符号L表示。亮度单位是坎德拉每平方米（cd/m2）。

（4）照度：指受照射平面上接收的光通量的面密度，符号为E，单位是勒克斯Lux（Lx ）。1 Lux的照度为1 Lm的光通量均匀分布在面积为一平方米的区域。

光通量、光强、照度、亮度之间的关系示意图，如下图所示：

（5）温（K）：将一标准黑体（例如铁）加热，温度升高至某一程度时颜开始由红->浅红->橙黄->白->蓝白->蓝，逐渐改变，利用这种光变化的特征，某光源的光与黑体在某一温度下呈现的光相同时，将黑体当时的热力学温度定义为该光源的温，单位 K。一般情况下，在高照度环境中建议使用高温的光源，在低照度环境中建议使用低温的光源。温与发光材质无关，只与温度有关。温越高，偏蓝给人的感觉越清爽；温越低，偏红，给人一种鲜艳温暖感。

（6）显指数（Ra）:光源对物体的显能力称为显性，也就是颜逼真的程度，通俗地讲就是光源发出的光中各种颜含量的程度，即某光源照射的物体所产生的心理感官颜

与该物体在标准光源照射下的心理颜相符合的程度的参数。国际照明委员会CIE 把太阳的显指数定为Ra=100，各类光源的显指数各不相同。显性是照明设计上非常重要的参数，直接影响被照物品灯光下颜真实的效果。显指数的分类与应用如下表所示：

显指数分组	平均显评价数值Ra	应用范围
Ⅰ	Ra＞90	检查、临床检查、美术馆、印刷、广告
Ⅱ	90＞Ra≥80	住宅、饭店、商店、医院、学校、精密加工写字楼、印刷厂等
Ⅲ	80＞Ra≥60	一般作业场所
Ⅳ	60＞Ra≥40	粗加工工厂
Ⅴ	40＞Ra≥20	储藏室等变要求不高的场所

（7）光源效率（简称光效）：光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电量来表示，单位每瓦流明(Lm/w)。常见光源光效如下表所示：

锚垫板

光源种类	低通滤波器设计光效（lm/w）	光源种类	光效（lm/w）
白炽灯	16	金属卤灯物灯	75-95
卤钨灯	25	高压钠灯	100-130
普通荧光灯	70	低压钠灯	200
三基荧光灯	88	高频无极灯	50-70
紧奏型荧光灯	60	LED	60-100
高压汞灯	50