光辐射测量原理与技术——光强和照度的测量.docx
《光辐射测量原理与技术——光强和照度的测量.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光辐射测量原理与技术——光强和照度的测量.docx(12页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、其次章光强和照度的测量-光强基准与光强标准灯 作为光强单位的基准器应满足的条件:.具有确定的强度和光谱功率分布.具有很好的重复性,长时间点燃其光强数值保持不变.制备及使用便利光强基准根本单位的演化历史:.早期基准:蜡烛卡塞尔灯1800 年尖头钠灯(1884-1940 年) .白炽体基准和“小数”基准.临时“国际烛光” .黑体基准和烛光.烛光变成坎德拉10 Hz12.坎德拉的定义:光源发出频率为 540单色辐射,在给定方向上的辐射强度为1/683w/Sr 时,其光强为 1 坎德拉cd) 光强基准(次级基准)副基准灯和工作基准灯组成.次级基准的作用:由副基准灯保存量值,再通过工作基准灯向下进展量值
2、传递.我国选用光强标准灯系列中的BDQ7 和BDQ8 作为副级基准灯和工作基准灯.光强标准灯的外形:圆柱形、正圆锥形、斜圆锥形、圆球形等我国承受圆球形4.作为标准灯的首要条件是:稳定性要好即每次燃点时应保持同样的光强真空泡量值波动为:(0.2-0.5)% 充气泡量值波动为:(0.4-1)%5.光强标准灯的使用及其要求:灯泡质量要好:泡壳应无色透亮,无泛碱、发雾和波浪、气泡等缺陷,发光要稳定注:制标准灯发光不稳定应老练到全寿命的10%,通常是在高于工作电压的 5%,老练 50-80 小时供电电源精度高稳定性好常用直流供电电源标准灯点燃时应渐渐点亮,在稳定电流电压下预热真空泡 5 分钟左右,充气泡
3、预热10 分钟左右,待发光稳定后再开头测量测量时应常常更换极性每小时换一次。标准灯在使用 30-60 小时后,要用上一级标准灯重定标,假设使用时间少于这个值,经一年后应重定标-2 目视法测光强光度学测光强方法:目视法主观测量法光电法客观测量法 目视光度计的制作原理:目视法主要利用人的眼睛对光敏感强,它能准确推断相邻二个外表的亮度是否一样。目视光度计就是基于之一特点而制成的。 目视法测量的要求:要求两灯的色温一样或相近(相差在 100K 以下)。 目视光度计的工作原理:1. 构造与原理:如图 L1 L2 为二个光源,L1 光强,L2 待测光源,D 为白色漫射屏 (涂MgOBaSO4)M1M2 为
4、反射镜或放射棱镜,P 为光头,使L1L2 经 D 反射来的光线在目镜E 的视场内造成两个相邻的像.L (C)2L (S )1DMM21PE2. 光度头 P 的构造及原理:光度头由二个直角棱镜胶合而成称为陆末 -布洛洪(Lummer Brodhum)棱镜,其中一个棱镜沿斜面刻出一个不太深的凹陷图梯图中的位置.这样由 SM1 来的光线直接透过立方体,射到目镜上,在刻出图案的A 处则被反射回去;而由 SM2 来的光线在 A 处被反射到目镜上,其余局部的光线则透出立方体,因而在目镜内形成二个互不干扰的相邻的像,如图(b)中打斜线的表示来自一个光源,而其余局部则来自另一光源目视法测光强:按图将L1L2
5、和均放在光具座上,在定色温的同时,转变L1 和 L2 与漫射屏D 的距离,使漫射屏两侧的照度一样(此时图内二个视线的界限消逝),假设 L1L2 近似为点光源,则由距离平方反比定律有:E = E I/ r 2 = I/ r 2 I= I (r/ r )2G1ASM1AA目镜EG2SM212留意:112221211. 目视法作光度测量便利,但只能对同色温灯比较时精度高,异色温误差较大.2. 测量时的照度为 20-30lx,过高、过低均影响测量精度。3. 可同时定色温存测光强。-3 光电池的特性 光电池的工作原理与特性:1. 工作原理:光生伏效应内光电效应:物质受光照耀会产生很大的变化)2. 最大特
6、点是:不需外加工作电压 光电池的漂移现象:1. 漂移现象:光电池在长期遮盖以后暴露在光线照耀下时,当受照面的照度不变时,在最初一段时间里光电池电流是渐渐变化的,有时上升有时下降;当照耀一段时间后趋于稳定,这种现象称为光电池的漂移现象2. 漂移现象的影响因素:受光面的照度:照度漂移;照度漂移不同颜色的光入射到光电池上时,漂移现象也不同漂移现象随光电池所处的温度的转变而转变 光电池的积分灵敏度:1. 定义:探测器光电流的输出值 ip 与入射到探测器上的光通量之比称之为光电池的积分灵敏度用S 表示2. 公式:S = i/fp3. 单位:A/lm 光电池的直线性和测量电路:1.硒光电池的等效电路及通过
7、电流表的电路电流(测量电流)当有光通入射时,形成电流:而S = ip/ f ip= S fip= i + i12rr又由右电路图知:i / i12= (ip- i ) / i22= R / r i=2R + r ip= S f R + r故假设 Rmin 时,i2 和成线性关系2.测量电路:保持 Se 光电池的电流i 与入射光通量具有很好的线性关系的最正确方法;尽量承受外回路内阻小的电测仪表,在精度要求不高的状况下,可用低内阻0.5 级微安表测量;高精度测量时,可用多量程检流计或i-V 转换器.外电路等效为 0 的补偿电路及光电流i2 的测量原理:当光照耀Se 光电池时,按下开关K,流过G 的
8、电流i 与 i 反”向,调整R3,使i= i” ,此时由电路图知:当R= R21时,i ?i2GGGG用毫安表测出i,由上式便可计算出i2:i R21= (i - i2) R i22= i R2(R + R )123.作周密测量时的有用电路:当光照耀Se 光电池时,按下补偿电路中的开关K,调R 、R 、R节使i” = i, 此时 G2 的读数i2,便是通过光电池的光电流i2 光电池的光谱响应度分布:123GG3.光电池使用要求:使用前应在允许的照度范围内曝光几个小时以上,经足够的时间老化后,待其响应趋于稳定再正式用于光度测量。1. 定义:光电池对不同波长的入射光响应度不一样,将响应度按波长排列
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光辐射 测量 原理 技术 照度
限制150内