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技术答疑

你了解太阳光吗?什么是光亮度?

太阳光,又叫太阳辐射,是太阳向宇宙空间发射的电磁波。太阳是一个表面温度约为6000K(开尔文)的炽热气体球。 太阳光的光谱范围包括从 γ射线到无线电波,而 99.9%以上的能量集中在0.2~10μm (微米)的光谱范围内。大约50%的太阳辐射能量在可见光谱区,7%在紫外光谱区,43%在红外光谱区。在地球位于日地平均距离处时,地球大气上界垂直于太阳光线的辐射照度,称为太阳常数,其值约为1367W/m2(瓦/平方米)。 太阳光通过大气时会发生散射和吸收, 大部分可直接到达地面, 称为直射太阳光; 一部分被散射后又到达地面,称为散射太阳光。太阳光通过大气后强度和光谱功率分布都发生了变化。直射阳光的相关色温约为5000K,平均日光的相关色温约为6500K。一个地方太阳光的强弱随纬度、海拔、太阳高度角以及天气、气候条件的不同而不同。
 
太阳光是巨大的廉价能源。生物能、风能、水能、温差能和潮汐能,归根结底都是太阳能的转化形式。太阳光孕育了丰富多彩的世界。 太阳光对人类的身体健康以及心理都具有重要影响。人类超过80%的信息是通过视觉得到的,而没有照明也就无法通过视觉得到信息。太阳光 ( 包括由月球反射太阳光而产生的月光)对人类的照明具有不可替代的重要地位,它是人类发明火以前的唯一照明光源。至今仍是人们白天生活中不可缺少的天然光源。目前,人们已经开发越来越多的方法将太阳能用于照明,如用太阳能电池板白天接收太阳能并存储起来用于夜晚照明,利用光纤等方式将太阳光引入到室内照明等。
 
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什么是光亮度?
        
一个发光体的发光面和被光照射的物体表面的明亮程度,是可以被人眼直接感觉到的。但人眼感觉到的明亮程度,叫视亮度(Brightness)或主观亮度,它可能受到观察环境及光源本身的一些因素的影响。对同一观察对象,主观感觉还由于眼睛适应情况的不同而有相当大的差别。
 
在光度学中光亮度(Luminance)(简称亮度)定义为光源表面一点处的面元在给定方向上的发光强度除以该面元在垂直于给定方向上的正投影面积之商。亮度的国际单位制单位是cd/m2(坎德拉/平方米)。
 
亮度可以是发光面的亮度,也可以是物体表面在光照射下反射或透射光的亮度,即为次级光源的亮度。一般说来,表面上不同部位的亮度不相同,同一部位的亮度也随观察方向而变化。因此描述和测量亮度时,应明确部位和方向。
 
人们常用亮度计测量面光源的亮度值。使用亮度计需注意测量视场角的大小,采样点应均匀布置在整个采样区域。
 
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什么是照度?
        
光照射到一个物体上,我们说这个物体表面被照明了。而受光物体表面被光照射的程度,可以用光照度(简称照度)这个光度量来表示。照度这个量被定义为落在某一面元上的光通量除以这个面元面积之商:E=dΦ。照度的单位是lx(勒克斯),当1lm的光通量均匀地照射在1m2的面积上时,这个面上的照度就等于1lx,即1lx=1lm/m2。
 
人们常常使用照度计来测量照度值。需要注意的是,照度计的接收面应与被测的光照面平行,被测量位置的光线应尽量无遮挡。信息来源:《亮报》

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