loading第七章 建筑光学基本知识
1. 基本光度单位
①光通量：光源在单位时间内发射出的以人眼感觉为基准的能量。
光通量?由下式计算：
???Km?d?e(?)V(?)d? （7-1） d?0式中，?——光通量，单位为流明（lm）； d?e(?)d?——辐射通量的光谱分布（W）；
V(?)——光谱光视效率，可由图7-4或附表1中的y(?)查出。 Km——最大光谱光视效能，在明视觉时为683 lm/W。
计算时，光通量通常采用下式得到：
??Km??e,?V(?)式中，?e,?——波长为?的辐射通量（W）。 单位： 光瓦或流明（lm） 1光瓦= 683 lm
（7-2）
②发光强度：空间中的光的分布状况，就是光通量的空间密度，常用符号I?来表示。
单位为坎德拉，符号为cd。
立体角：d??dAcos? r2光源在给定方向上的发光强度是该光源在该方向的立体角元d?内传输的光通量d?除以该立体角之商，发光强度的符号为I?。
点光源在某方向上的立体角元d?内发出的光通量为d?时，则该方向上的发光强度为：
I??d? d?当角?方向上的光通量?均匀分布在立体角?内时，则该方向的发光强度为：
? （7-4） ?③照度: 对于被照面而言，常用落在其单位面积上的光通量多少来衡量它被照射的程度，
I??这就是照度。符号为E。它表示被照面上光通量的密度。
表面上一点照度是入射在包含该点面元上的光通量d?除以该面元面积dA之商，即：
E?d? dA当光通量?均匀分布在被照表面A上时，则此被照面各点的照度均为
? （7-5） A照度单位为勒克斯，符号为lx，等于1 lm的光通量均匀分布在1m2的被照面上。 ④发光强度和照度的关系:
??A1．点光源垂直入射到被照表面。如左图，根据E?、I??和??2可得：
A?rE?I??I??2 （7-6） Ar上式表明，某表面的照度E与点光源在这方向的发光强度I?成正比，与距光源的距离r的平方成
E?反比。此为计算点光源照度的基本公式，称为距离平方反比定律。 2．点光源入射角为i（光源射线与被照面法线所成角）。如右图，根据??A1E1?A2E2、A1?A2cosi
得： E2?E1cosi
I?cosi （7-7） 2r它表示：表面法线与入射光线成i角处的照度，与它至点光源的距离平方成反比，与光源在i方向的发光强度和入射角i的余弦成正比。
即： E?
⑤亮度: 发光体在视线方向上单位投影面积上的发光强度。
其符号为L，计算公式为：
d2?L?
d?dAcos?式中，d?——由给定点处的束元dA传输的并包含给定方向立体角元d?内传播的光通量； dA——包含给定点处的射束截面积； ?——射束截面法线与射束方向间的夹角。
当角?方向上射束截面A的发光强度I?均相等时，角?方向的亮度为：
2I? （7-8）
Agcos?亮度的常用单位为坎德拉每平方米(cd／m2)，它等于1平方米表面上，沿法线方向(?＝0°)
L??发出1坎德拉的发光强度。另一单位为熙提（sb），1sd=104 cd／m2
⑥照度和亮度的关系:
如右图，设A1为各方向亮度都相同的发光面，A2为被照面。在A1上
取一微元面积dA1，由于其尺寸和它距离被照面间的距离r相比很小，故可视为点光源。微元发光面积dA1射向O点的发光强度为dI?，则其在A2上的O点形成的照度为：dE?dI?cosi （1） 2r
对微元发光面积dA1而言，根据亮度和光强的关系7-8式得：
dI??L?dA1cos? （2）
由1、2式得： dE?L?dA1cos?cosi （3）
r2