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1、传播过程中光度学量变化规律传播过程中光度学量变化规律光照度余弦定律、平方反比定律光照度余弦定律、平方反比定律(1)点光源在与之距离为点光源在与之距离为r处的表面上形成的处的表面上形成的光照度光照度 2cosrIdSdE=I4=2cosrdSd=2cosrIdSdE=1.I越大则E 越大；2.r越大则E 越小；3.与方向有关，垂直照明时E 最大。(2)面光源在与之距离为面光源在与之距离为r处的表面上形成的处的表面上形成的光照度光照度 1 2rdSSdSdSS代表光源的元发光面积，在与之距离为代表光源的元发光面积，在与之距离为r、面积为、面积为dS平面上形成的光照度：平面上形成的光照度：122co
2、scosSdSdELdSr=(3)单一介质元光管内单一介质元光管内光亮度光亮度的传递的传递两个面积很小的截面构成的直纹曲面包围的空间就是两个面积很小的截面构成的直纹曲面包围的空间就是元光管元光管。光在元光管内传播，不从侧壁溢出，即无光能损失。光在元光管内传播，不从侧壁溢出，即无光能损失。1 2rdS1dS2d 1d 2 1 2rdS1dS2d 1d 2光在元光管内传播，各截面上的光在元光管内传播，各截面上的光亮度光亮度相等，即光在元光管内传播，相等，即光在元光管内传播，光束亮度不变光束亮度不变。1 2rdS1dS2d 1d 222121211111111122coscoscoscoscosdS
3、dS dSdLdS dLdSLrr=21121222222212222coscoscoscoscosdSdS dSdLdS dLdSLrr=12dd=12LL=光在同一介质中传播，忽略散射及吸收，则在传播中的任一截面上，光在同一介质中传播，忽略散射及吸收，则在传播中的任一截面上，光通量光通量与与光亮度光亮度不变。不变。光束的亮度就是光源的亮度光束的亮度就是光源的亮度。光在折射时，不考虑能量损耗，光在折射时，不考虑能量损耗，122212LLnn=折射前后元光管的光亮度改变，但是一个折射前后元光管的光亮度改变，但是一个不变量不变量。2Ln像的光亮度和光照度像的光亮度和光照度 S:余弦辐射体余弦辐射
4、体单位时间内辐射到入瞳上的总的光通量：单位时间内辐射到入瞳上的总的光通量：2maxsinLSu=单位时间内从出射光瞳射出的光通量：单位时间内从出射光瞳射出的光通量：2max sinLSu=能量守恒定律：能量守恒定律：22maxmax sinsinLSuLSu2maxmaxsin,sin nuSSnu=22LLnn 小视场大孔径完善成像满足正弦条件小视场大孔径完善成像满足正弦条件轴上像点的光照度轴上像点的光照度(小视场小视场)忽略光在光学系统内的损失：忽略光在光学系统内的损失：22max()sinnLSun=轴上像点轴上像点P0的光照度：的光照度：220max()sinnELuSn=2222ma
5、x0maxmaxmaxsin()sinsin/sinnuELuLunu=系统系统孔径越大孔径越大，像面照度越大。，像面照度越大。220maxsin/ELu=系统系统放大倍率越小放大倍率越小，像面照度越大（若，像面照度越大（若 大，为了保证像面足够的像面照度，要求照明好，大，为了保证像面足够的像面照度，要求照明好，umax要大）要大）轴外像点的光照度轴外像点的光照度(大视场大视场)出瞳像面出瞳像面A0 A1 U UM D 主光线主光线 UM U 等效出瞳面积缩小为等效出瞳面积缩小为cos 倍等效距离增大为倍等效距离增大为1/cos 倍倍sinUMsinU cos2 220maxsin/ELu=410cosEE=为什么短焦镜头拍的照片常常边缘较暗？为什么短焦镜头拍的照片常常边缘较暗？410cosEKE=考虑渐晕：考虑渐晕：