常用人工光源性能分析
几种光源的比较
⼏种光源的⽐较不同⼈⼯光源⽐較照明常识及光源⽐较[ 录⼊者:⼑锋 | 时间:2008-01-03 10:35:26 | 作者:⽹络 | 来源:⽹络 | 浏览:334次 ]⼀、照明术语1）光通量：光源发射并被⼈的眼睛接收的能量之和即为光通量，单位：流明（Lm ）。
⼀般情况下，同类型的灯的功率越⾼，光通量也越⼤。
如85W ⽆极灯的光能量为5100Lm ，⽽135W ⽆极灯的光能量为8100Lm ；2）光效：光源将电能转化为可见光的效率，即光源消耗每⼀⽡电能所发出的光，数值越⾼表⽰光源的效率越⾼。
从经济（能效）⽅⾯考虑，光效是⼀个重要的参数。
单位：流明/ ⽡（lm/w ）。
如85W ⽆极灯的光能量为5100Lm ，则其光效为5100 Lm/85W=60 lm/W3）光强（luminous intensity ）单位：坎德拉（cd ）光源在某⼀给定⽅向的单位⽴体⾓内发射的光通量称为光源在该⽅向的发光强度。
1cd = 1lm?sr -1即1 单位⽴体⾓内发射 1 流明的光，光强为 1 坎德拉。
sr 为球⾯度是⽴体⾓的单位。
⽴体⾓的最⼤数值为 4 π球⾯度。
例如，⼀只85W ⽆极灯的光通量为5100lm ，则它的平均光强为：5100lm/4πsr = 406cd 4）照度：单位被照⾯上接收到的光通量称为照度。
如果每平⽅⽶被照⾯上接收到的光通量为 1 （lm ），则照度为1(lx) 。
单位：勒克斯（lx ）。
1 勒克斯（lx ）相当于每平⽅⽶被照⾯上光通量为 1 流明（lm ）时的照度。
夏季阳光强烈的中午地⾯照度约5000 lx ，冬天晴天时地⾯照度约2000 lx ，晴朗的⽉夜地⾯照度约0.2 lx 。
照明推荐的维持照度值范围：照度的⼀些常⽤数据晴天室外300 －－－2000 Lm 根据时间不同⽽定阴天室外50 －－－500 Lm 晴天室内⾓落20 Lm⽉夜0.02 －－－－0.2 Lm ⼀般办公室要求的光照度在100 ～200Lm ；⼀般学习的光照度应不少于75Lm；5）亮度：光源在该⽅向上的单位投影⾯中单位⽴体⾓内发射的光通量，单位：坎德拉cd/m 2, 即每平⽅⽶光强为 1 坎德拉，太阳的亮度为 2 × 10 9 cd/m 2⽩炽灯的亮度约为（3-5 ）× 10 6 cd/m 2普通荧光灯的亮度只有6~8×10 3 cd/m 26）平均寿命：指灯的光通维持率达到国家标准规定的要求并能继续燃点⾄50% 的灯达到单只灯寿命时的累计时间（即50%的灯失效时的寿命），单位：⼩时（h ）7）⾊温：当光源所发出的光的颜⾊与“⿊体”在某⼀温度下辐射的颜⾊相同时，“⿊体的温度就称为该光源的⾊温。
光源的种类实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解不同种类光源的发光原理和特点。
2. 掌握光源种类在生活中的应用。
3. 提高对光源种类识别和区分的能力。
二、实验原理光源是能够发出光线的物体或设备，根据发光原理和特点，光源可以分为多种类型。
本实验主要涉及以下几种光源：1. 热辐射光源：利用物体加热时辐射发光的原理，如白炽灯、卤钨灯等。
2. 气体放电光源：利用气体放电的原理发光，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。
3. 半导体光源：利用半导体材料发光，如LED灯。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、LED灯、开关、导线等。
2. 实验仪器：电源、电流表、电压表、万用表、示波器等。
四、实验步骤1. 观察白炽灯、卤钨灯的发光原理：将白炽灯、卤钨灯接入电路，观察灯丝加热至高温时发光的现象，记录电压、电流和亮度。
2. 观察荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯的发光原理：将荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯接入电路，观察气体放电时发光的现象，记录电压、电流和亮度。
3. 观察LED灯的发光原理：将LED灯接入电路，观察半导体材料发光的现象，记录电压、电流和亮度。
4. 比较不同光源的发光特点：对比观察不同光源的亮度、颜色、稳定性等。
5. 分析实验数据，总结不同光源的发光原理和特点。
五、实验结果与分析1. 白炽灯、卤钨灯的发光原理：当电流通过灯丝时，灯丝温度升高，辐射出可见光。
这种光源发光效率较低，发热量大。
2. 荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯的发光原理：当电流通过气体时，气体分子发生放电，产生紫外线或可见光。
这种光源发光效率较高，发热量较小。
3. LED灯的发光原理：当电流通过半导体材料时，电子与空穴复合，产生光子。
这种光源发光效率高，发热量小，寿命长。
4. 比较不同光源的发光特点：LED灯亮度高、颜色丰富、稳定性好；荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯发光效率较高，但光色较差。
室内遮阳系数检测用人工模拟光源的研究
华 南理工大 学等 。这 种方式优 点是 更接近实 际工况 ，能反 映产 品在实 际环境 条件下 的性能 ，但 其缺点也 很 明显 即
受 制 于 自 然 条 件 ，试 验 周 期 比 较 长 ，且 不 可 重 复 ．在 不 同环 境 条 件 下 测 出来 的 数 据 差 异 很 大 ，不 利 于 产 品 性 能 评 定 。 采 用 人 工 模 拟 光 源 在 室 内 测 量 ，则 可 有 效 解 决 此 问 题 ，不 仅 试 验 周 期 短 而 且 可 以得 到 稳 定 的 测 试 结 果 ．应 用前景广 阔。 本 文 将 重 点 对 基 于 人 工 光 源 的 建 筑 遮 阳 系 数 检 测 装 置 的 光 源 部 分 进 行 研 究 ．从 太 阳 模 拟 技 术 的 发 展 应 用 历 程 以 及 相 关 标 准 着 手 ，通 过 对 比研 究 ，结 合 系 统 要 求 ．提 出 一 套行之有效又经济的模拟光源方案。
化和局 限性所造 成的不便 ，可 以任意改 变测试条件 ．在 实
验 室 内 反 复 对 被 测 电 池 进 行 测 试 。 近 年 来 ． 随 着 太 阳 光 伏 行 业 的 迅 猛 发 展 ．对 太 阳 电 池 的 质 量 控 制 已 成 为 研 究 热 点 。 国 外 各 大 照 明公 司 均 都 有相 应 的太 阳 模 拟 器 ，多 采 用 氙 灯 或 金 属 卤 素 灯 作 为 光 源 ，其 中 比较 有 代 表 性 的 是 美
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室内遮阳系数检测用人工模拟光源的研究
Ｒｅ ｅ ｃ ｈ ｔ ｉ ｉ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｈ ｏ ｈ ｅ ｔ ｇ ｓ ａｒ ｈ ｏｎ ｔ ｅ Ａｒｉｃａｌ ｆ Ｓｉ ｌ ｔ ｆＬ ｇ ｔ ｒ ｅ Ｔ ｓ ｉ ｏ ｆ ｔ ｎ ｏ ｎ ｅｒ ｒＳｈ ｄｉｇ Ｃｏ ｆｉｉ ｎ ｆＩ ｔ ｉ ａ ｎ ｅ ｃｅ ｔ ｏ
光照试验百科
光照试验百科光照试验是一种用来测试材料或产品在光照条件下的性能和可靠性的实验方法。
光照试验广泛应用于各个领域，特别是在材料科学、光电子学、建筑工程、汽车工业和航空航天等领域中。
光照试验的主要目的是通过暴露材料或产品在不同光照条件下的表现，评估其耐候性、抗衰老性、光稳定性和颜色稳定性等特性。
通过对材料或产品在不同光照条件下的性能进行测试，可以帮助研究人员了解其在实际使用过程中的耐久性和寿命，从而指导材料的选用和产品的设计。
光照试验通常包括人工光源和自然光源两种方式。
人工光源试验常用的光源有紫外灯、氙灯和荧光灯等，可以模拟不同光谱分布和光照强度的条件。
自然光源试验则是利用自然光照进行测试，通常使用阳光模拟器或天气仪来模拟不同季节、不同地点和不同天气条件下的光照情况。
光照试验中最常见的是紫外光照试验，其原理是利用紫外光的能量和辐射来模拟太阳辐射中的紫外成分。
紫外光照试验可以评估材料或产品的耐候性和抗紫外性能，特别适用于塑料、橡胶、涂料、涂层和纺织品等材料的测试。
紫外光照试验可以模拟材料在户外环境中长时间暴露于紫外光下的情况，通过测量材料的颜色变化、物理性能变化和化学性能变化等指标，评估其耐久性和可靠性。
除了紫外光照试验，光照试验还包括其他类型的试验，如可见光照试验和红外光照试验等。
可见光照试验主要用于评估材料或产品的颜色稳定性和光稳定性，通过测量颜色的变化和光谱的变化来评估材料的耐久性。
红外光照试验主要用于测试材料或产品对红外辐射的响应和性能，特别适用于红外传感器、红外镜头和红外涂层等产品的测试。
光照试验的结果通常以实验数据和测试报告的形式呈现。
实验数据包括材料或产品在不同光照条件下的性能指标，如颜色变化、物理性能变化和化学性能变化等。
测试报告则是对实验结果的总结和分析，包括材料或产品的性能评估、推断和建议等内容。
光照试验是一种重要的测试方法，可以评估材料或产品在光照条件下的性能和可靠性。
通过光照试验，可以了解材料或产品在实际使用过程中的耐久性和寿命，为材料的选用和产品的设计提供指导。
室内植物的照明要求与人工光源应用技术
室内植物的照明要求与人工光源应用技术室内植物是指生长在室内环境中的各类植物。
由于室内环境中光线受限，因此需要人工光源来满足植物生长的光照需求。
本文将介绍室内植物的照明要求和人工光源应用技术。
室内植物的照明需求主要包括光强度、光质和光周期。
光强度是指光照的强弱程度，对室内植物生长起着决定性的影响。
一般来说，光强度应在1500-2000勒克斯（lux）之间，太低则影响光合作用的进行，太高则容易产生光照灼伤。
光质是指光线的组成成分，其中蓝光（Blue Light）和红光（Red Light）是植物生长所需的主要光谱。
蓝光可以促进植物生长和发育，而红光则有助于植物的开花和结果。
因此，在人工光源的选择和设计上，需要考虑提供适当的蓝光和红光比例。
光周期是指光照和黑暗的时间比例，不同的植物对光周期的需求有所不同，有些植物需要较长的光照时间来保持生长和开花。
为满足室内植物的照明要求，人工光源应用技术起着至关重要的作用。
常见的人工光源包括白炽灯、荧光灯、LED灯和卤素灯等。
白炽灯是最常见的室内照明设备，但由于其光强度较低并且蓝光和红光比例偏低，不适合作为室内植物的主要光源。
荧光灯比白炽灯更适合作为室内植物的照明设备，因为其光强度高、功耗低且光谱可以调节。
然而，由于荧光灯所发出的光线主要是蓝光和黄光，对于红光的需求无法完全满足。
因此，荧光灯可以作为室内植物的辅助光源，但不适合作为主要光源。
LED灯是目前最为先进和适合作为室内植物主要光源的人工光源。
与传统的白炽灯和荧光灯相比，LED灯具有许多优势。
首先，LED灯可以根据植物对光质和光周期的需求进行定制，因此可以提供精确的光照条件。
其次，LED灯可调节光强度，可以根据不同植物的需求进行调整。
此外，LED灯的寿命长，功耗低，并且可以节省能源。
最重要的是，LED灯可以发出红光和蓝光，使得植物能够充分吸收光线进行光合作用，从而促进植物的生长和发育。
除了人工光源外，室内植物的照明还可以结合自然光线。
人工光源
2. 可见光线
波长380~760nm，白光，由红橙黄绿青蓝紫七色光谱组成，绿 色、黄色光波对植物营养生长有利，蓝紫光对植物品质有利。
3. 红外光线
最热的光线，给植物提供热量。 波长700~800nm促进种子萌发和短日照植物开花。 800~1050nm对植物生长不起作用。 1050nm以上红光对植物生命活力有强烈影响。
• 功率因数COSφ 也叫力率，是有功功率和视在功率的比值，即 COSφ=P/S。在一定的额定电压和额定电流下，功率 因数越高，有功所占的比重越大，反之越低。 例如：设备功率为100个单位，也就是说，有 100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电 器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功 率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个 单位的费用。
• 氙灯安装时应注意以下几点： 1）必须采用与灯管配套的专用灯架； 2）因氙灯电流大，温度高，导线连接点必须十分 牢固； 3）氙灯配用的专用触发器，是作为起辉装置用的， 触发器应安装在灯管附近，两者连接线长度一般 为1.5～2m之间，最长不得超过3m； 4）因短路瞬时电流较大，触发控制端回路的控制， 宜用接触器作为控制开关，不得用按钮直接控制。 氙灯安装时应与作物保持一定高度，以免灼烧 作物。
• （1）水银灯 水银灯的发光原理类似于萤光灯，它是利用水银蒸汽 放电产生辐射而发光，分为低压（水银蒸汽压力为 40Pa），高压（水银蒸汽压力为0.05～0.1MPa）和超高 压（水银蒸汽压力大于0.15MPa）三种。 水银灯的生理辐射占总辐射能量的85％，主要有蓝绿 光、紫外辐射，发光效率随水银蒸汽压力而变化，低压时 发光效率低，高压时较高可达50～60流明/瓦，低压水银 灯主要用作紫外光源，高压水银灯则主要用于照明及温室 人工补光。 安装时应注意：1）灯座、镇流器均应与灯型号适配； 2）镇流器安装在灯具附近；3）在镇流器接线柱的端面上 应覆盖保护物，但不可装入箱体内，以免影响散热。
关于色温
色温色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。
因为大部分光源所发出的光皆通称为白光，故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度，以量化光源的光色表现。
根据Max Planck的理论，将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变；CIE色座标上的黑体曲线（Black body locus）显示黑体由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的过程。
黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称色温，以绝对温K（Kelvin，或称开氏温度）为单位（K=℃+273.15）。
因此，黑体加热至呈红色时温度约527℃即800K，其他温度影响光色变化。
光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈低。
一天当中画光的光色亦随时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温3,000K；正午阳光雪白，上升至4,800-5,800K，阴天正午时分则约6,500K；日落前光色偏红，色温又降至纸2,200K。
其他光源的相关色温度。
因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。
仅冯色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。
不同光源环境的相关色温度光源色温北方晴空 8000-8500k阴天 6500-7500k夏日正午阳光 5500k金属卤化物灯 4000-4600k下午日光 4000k冷色营光灯 4000-5000k高压汞灯 3450-3750k暖色营光灯 2500-3000k卤素灯 3000k钨丝灯 2700k高压钠灯 1950-2250k蜡烛光 2000k光源色温不同，光色也不同，色温在3300K以下有稳重的气氛，温暖的感觉；色温在3000--5000K为中间色温，有爽快的感觉；色温在5000K以上有冷的感觉。
不同光源的不同光色组成最佳环境，如表：色温光色气氛效果>5000K 清凉(带蓝的白色) 冷的气氛3300-5000K 中间(白) 爽快的气氛<3300K 温暖(带红的白色) 稳重的气氛a. 色温与亮度高色温光源照射下，如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛；低色温光源照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。
人工加速老化类型分析
人工加速老化类型分析人工加速老化主要是为了检测材料在自然条件下的老化测试，主要模拟在满足自然条件的前提下能加快老化时间和条件测试材料老化速度和结构变化，为产品色设计和生产提供参考依据。
1、氙灯老化由于氙灯的光谱能量分布比其他人工光源更接近于太阳光，因此成为人工加速试验的主要光源。
另外氙灯的光谱能量分布还可以通过不同的滤镜组合来进行调整，以满足不同的试验要求，常用的滤镜组合有石英-硼硅酸盐滤镜组合、紫外线吸收涂层-钠钙玻璃滤镜组合等。
市场上流行的氙灯暴露试验箱能量控点一般为340nm或者是整个波段,但最近美国一些厂家已经研发了全光谱监控装置，可以对任何感兴趣波段的老化作用加以研究。
氙灯暴露的试验周期主要取决于汽车制造商对于材料的质量要求。
目前，氙灯老化试验已成为最为广泛有效的人工加速光老化试验方法，对于内饰件最常用的试验标准为SAE J2412《使用可控辐照度的氙灯装置对汽车内饰件进行加速曝晒》，而外饰件常用的标准为SAE J2527《使用可控辐照度的氙灯装置对汽车外饰件进行加速曝晒》。
各大汽车制造商也都有自己的试验规范和要求，表3给出了桑塔纳汽车保险杠(PP/EPDM)的老化性能试验和指标。
试验标准DIN 534 97B,(90±1℃)存放24h [5]指标成型件位置不松动，无形状、颜色变化、长度尺寸方向变化≤0.5%做落球试验无损伤、无断裂不退色、不粉化、无裂纹耐寒性3905,(-40±1℃)存放24h P-VW 3902, 氙灯老化试验，耐候性喷水，1000h2、金属卤素灯目前，比较大型的老化测试设备一般是以金属卤素灯为光源的大型测试单元，可以进行整车以及大型建筑的人工加速试验。
金属卤素灯的光谱能量分布跟太阳光谱分布非常相似，特别是在红外线区域，其紫外线的截止点为280nm，其试验标准有DIN 75 220。
3、碳弧灯碳弧灯由于其光谱能量分布不如氙灯接近于自然光，且灯管滤镜需要定时清洗、更换等缺点，已经逐渐地被冷落淘汰，在日本的一些标准以及一些纺织品老化标准中还有应用，常用的标准包括汽车零部件老化测试标准JIS D0205,建材老化测试标准JIS A1415，日产公司的E_M0135-2008 仍然在采用碳弧灯试验方法。
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北京交通大学实验报告模块（课程）名称建筑物理声学实验实验名称积分球法测量光源光通量学号实验班编号01 仪器组号姓名同组者组长实验日期完成日期本实验所用学时统计预习01 实验02 报告03总计06评阅意见：成绩：教师签字常用人工光源性能分析实验学时：2 实验类型：综合前修课程名称：建筑光学适用专业：建筑学、城市规划、结构工程、环能专业等。
一、实验目的光通量是光源的基本参数。
利用积分球检测光源的光通量，是研究和测定光源发光特性的基础实验；学会对所测光源的颜色、色调与色温进行定性分析，以提高对色彩的分析及处理能力。
二、实验内容利用积分球、标准灯炮，测定待测光源的光通量。
三、实验要求1. 正确使用积分球，在光源冷却后进行更换。
2. 根据测试数据，分析结果。
3. 正确使用仪器四、实验仪器1．积分球；测定光源光通量的主要设备是积分球。
积分球是一个直径为1～5m的空心圆球，球的内表面用无选择性反光材料涂刷成均匀扩散表面，使得球壁的任何一个部分面积都能同等地受到其余面积反射过来的光线的照射，所以积分球内壁各处的照度大小都相等。
积分球是由两个半球壳体合拢而成的空心圆球，球的直径D可为1～5m，其最小尺寸可视被测灯的尺寸大小而定，一般以不小于被测灯尺寸的6倍为宜，如能再大一些就更好，适当大一些的积分球的固定支架要能作前后移动，使这个半球能放开和合拢，以便进行光源和灯具的安装、拆卸操作。
积分球的构造可参见图1。
球的内壁上要涂刷具有均匀扩散性质的白色涂料，涂料的反射率ρ为0.8，尤光泽，尽可能对不同光谱无选择性，涂料的推荐配方及涂刷方法附注于后面。
球壳的一边开设一个测量窗口，用来安装测光装置——照度计的接受器，窗口里要加设一个可变光阑，调节阑上的调整螺钉，可以控制光电池上接收的光通量大小，借以扩大设备的测光范围。
光阑关闭后还可对光电池起保护作用，避免光电池在不使用时长时间在强光下曝光造成它的灵敏度降低。
在积分球球心处设有能固定光源的接线灯架，在球心测光窗口之间，距球心为1/3球半径处装置一块遮光挡板，图1 积分球构造示意图挡板的大小应刚能遮蔽测光窗口，使光源的直射光线不能进入窗口，挡光屏面对窗口的一面必需涂刷与球内表面相同的涂料，而另一面则涂以能获得最大反射率的涂料。
各种待测光源在光通量测定前需有足够的点亮时间，测定时要在额定电流下预热3～5min，待光流稳定后才能进行照度测量。
如待测光源是荧光灯，由于它要在球内装设测温表和温控装置以控制球内温度。
（2）照度计照度计的量程应为0～100000lx；照度计应配有余弦修正和颜色校正装置。
（3）标准光源2．标准灯泡；作为比较测量用的标准光强灯泡，使用Ⅱ级标准光强灯炮，由直流稳压电源供电。
如果待测光源是荧光灯，对比测量的光源也要使用标准的荧光灯，供电则要由交流稳压电源提供。
3．色度计（含配套软件）色度计用于色品坐标x、y,光照度Y和相关色温Tc测量，可对应于不同的光源进行精密色度校准，使其针对不同对象的测量具有极高的检测精度。
五、实验原理积分球是一个空心圆球体，球的内表面具有良好的均匀扩散反射性能，内壁各处照度大小相等。
在球壳内部的中心处放置光源，光源发出的总光通量为ф，球内壁的反射系数为ρ，且ρ<1。
对球壁上任一点P来说，当球心处光源发出的光通量向四周空间均匀发射时，球壁上任何一处都将获得直射光形成的照度和反射光形成的照度（图2）。
直射光形成的直接照度为E d : 错误！未找到引用源。
（1） 式中ф——光源发出的光通量（lm ）；S ——积分球的内表面积，当球半径为R 时，球内表面积S=4错误！未找到引用源。
（m 2）E d ——由光源直接照射在球内壁上产生的照度（lx ）。
光通量Ф投射到球体内壁上以后，由于壁面材料的反射系数很大，虽有少量光流被壁面吸收，但绝大部分光流将被壁面发射，反射光通量为ρФ，这部分反射光照到球壁上形成的照度叫做一次反射光照度错误！未找到引用源。
，且：错误！未找到引用源。
（2）同理，还会产生2次、3次、和多次反射光，每增加1次反射，被反射的光通量将是前一次的光通量与壁面材料反射系数ρ的乘积，经过n 次反射后，作用在球壁上的总光通量错误！未找到引用源。
，应是直射光通量Ф与各次反射光通量叠加后的光通量总和：错误！未找到引用源。
（3）式（3）右边括号里的式子是一个无穷等比级数数列，当ρ<1时，数列是收敛的，根据等比级数之和的极限的原理可知错误！未找到引用源。
（4）将以上等比级数和的极限代入（3）式，得到：错误！未找到引用源。
（5） 公式（5）中Ф0为作用在积分球内壁上的总光通量，右边第一项为直射光通量Фd ，第二项为经多次反射的反射光通错误！未找到引用源。
反射光通量在积分球内壁上产生的照度为反射光照度错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
（6） 式中E R ——反射光照度（lx ）；ФR ——经多次反射的反射光通量（lm ）； Ф——光源的光照通量（lm ）； ρ——积分球内壁表面反射系数； R ——积分球内腔半径（m ）； C——积分球的仪器常数，令（7）从式（7）知C=E R /Ф，如果把已知光通量Ф的标准灯装进积分球里，从球壁上测量出壁图2 积分球测量光通量原理图上附加照度E R值的大小，便可计算出积分球的仪器常数C。
从式（7）可知反射光在球壁上产生的附加照度E R与光源的光通量Ф和积分球仪器厂数C成正比，而跟光源的位置和光强的分布无关，因此可以通过测定球壁上的反射附加照度错误！未找到引用源。
，就可以测算出光源的光通量Ф。
为了测量反射光附加照度值，需要在积分球壁上开设一个测量照度的小窗口，同时在测量窗口和光源之间设置一个挡光板，用来遮挡光源射向测量窗口的直射光。
这时在测量窗口测得的即位反射光附加照度值错误！未找到引用源。
以上对积分球里光的传播过程的分析是一种理想的状况：首先它假设内表面各处的反射系数ρ完全均匀一致，且为一常数，它对不同频率光谱光线的反射无选择性。
但实际上内壁的反射涂料及涂刷技术不能完全达到这一要求；其次，它假定球的内腔是全空的，球体内的反射光通量除极少量为球壁吸收外，不为其他任何别的物体吸收，但实际上球体内的灯具的和挡光屏板均有吸收作用，因此实际情况与理想条件之间有一定的差别。
因此我们就不能利用积分球进行光通量绝对值的直接测量，但是我们可以采用间接的办法，即把一个已知光通量大小的标准灯泡与待测灯泡分别放进积分球中进行反射光附加照度的测量，把两次测得的照度进行比较从而推算出待测灯泡的光通量大小，这就是测积分球置换法测定光源光通量的基本原理。
六、实验步骤（1）测定标准光源在积分球内壁上产生的反射附加照度。
为此，先将标准灯泡装入积分球内的接线灯架上，检查电源接线情况，调整好挡光板的位置。
然后将积分球的两半球合拢。
（2）启动和调节稳压电源装置，使标准灯达到稳定发光状态，以待测定。
（3）把测量窗口中的光电池接受器跟照度计的电表头或其他照度读数显示和记录装置接通，调整光阑调节螺丝，选择合适的光阑大小，然后进行标准光源的反射光在球壁上产生的附加照度错误！未找到引用源。
的读数和记录。
由于光阑的减光作用，球壁上的实际照度错误！未找到引用源。
应为：错误！未找到引用源。
（8）式中错误！未找到引用源。
——标准灯泡产生的反射附加照度实测值（lx）；错误！未找到引用源。
——标准灯泡产生的反射附加照度实际值（lx）；β——光阑的减光系数。
为了保证测量状态的稳定和读数的准确，每项测量重复进行3次的读数，每两次读数之间的时间间隔为1～2min。
测量读数要记入记录表。
然后将稳压电源的电压缓缓调小直至关闭，至此完成了标准灯泡反射光附加照度的测量，便可打开活动半球的壳体，取下放入的标准灯泡。
（4）然后再积分球内换上待测灯泡，合拢半球，按照上述的2～3项的做法和要求，对待测灯泡进行反射光附加照度错误！未找到引用源。
的测量，这一步测量应继续保持测定标准灯泡时测量窗口中光阑的大小不变，即保持光阑的减光系数β值大小不变。
这时测得的附加照度值为错误！未找到引用源。
，实际的壁面附加照度错误！未找到引用源。
应为：错误！未找到引用源。
（9）（5）测量完毕后打开活动半球，从积分球内取出待测灯泡，放开光电池接收器的接线，关闭光阑，全部测量的过程至此结束。
七、实验数据与整理积分球中光源的光通量Ф与球壁反射光附加照度错误！未找到引用源。
的关系经推算得出如公式（6）的结果：当积分球中放入标准光强灯泡，则有：错误！未找到引用源。
（10）当积分球中放入待测灯泡，则有：错误！未找到引用源。
（11）式中错误！未找到引用源。
——已知的标准灯泡的光通量（lm）；错误！未找到引用源。
——待测灯泡的光通量（lm）；β——光阑的减光系数；C——积分球的仪器常数；错误！未找到引用源。
——分别为装入标准灯泡和待测灯泡时积分球测量窗口中照度计的读数（lx）。
将式（10）和式（11）两式进行比较，由于两公式中系数β、C均相同，整理后可得到以下结果：错误！未找到引用源。
（12）式（12）中各符号的含义同前，由积分球测量窗口测出标准灯泡和待测灯泡在球壁上的反射光附加照度值错误！未找到引用源。
和错误！未找到引用源。
后，又已知标准灯泡的光通量错误！未找到引用源。
，代入式（12）便可以计算出待测光源的光通量大小。
八、实验数据的分析和计算（一）标准光源测量记录 （摘自GB5700—85）测试仪器：积分球 测试温度：19.7℃ 标准光源功率：50W 测试时间标准光源 照度色温色标X 值色标Y 值1 10:39 2467lx 3186k 0.4366 0.42592 10:41 2523lx 3190k 0.4161 0.42593 10:422521lx 3189k 0.4358 0.4259 平均2503lx3188k0.42950.4259标准光源光通量：376.2lm（二）待测光源测量记录待测光源1测量记录（螺旋灯泡） 测试仪器：积分球 测试温度：19.8℃待测光源（螺旋灯泡）功率：15W 测试时间 待测光源照度 色温 色标X 值 色标Y 值 1 12:05 1357lx 2495k 0.4890 0.4333 2 12:07 1495lx 2499k 0.4899 0.4345 312:091499lx2505k0.48970.4351待测光源 1待测光源2平均1450lx 2499k 0.4895 0.4343待测光源光通量217.934 lm待测光源发光效率14.53 lm/w待测光源2测量记录（双弧灯泡）测试仪器：积分球测试温度：19.8℃待测光源（双弧灯泡）功率：13W测试时间待测光源照度色温色标X值色标Y值1 12:14 925.2lx 2684k 0.4748 0.43442 12:16 983.4lx 2684k 0.4748 0.43463 12:18 1003lx 2685k 0.4748 0.4354平均970.5lx 2684k 0.4748 0.4348待测光源光通量145.87 lm待测光源发光效率11.22 lm/w实验结束后，每个实验小组须向教师交l份完整的实验报告。