光学基本知识
光学必看知识点
光学必看知识点光学是研究光的传播、干涉、衍射、偏振、折射和吸收等现象的科学。
它在我们日常生活中有着广泛的应用，如光学仪器、光纤通信、激光技术等。
为了更好地理解光学的基本原理和应用，本文将从光的本质、光的传播和折射、光的衍射和干涉以及光的偏振等方面介绍光学的必看知识点。
一、光的本质光是一种电磁波，它由电场和磁场相互作用而产生。
光的频率决定了它所属的光谱区域，如可见光、红外线和紫外线等。
光速是一个常数，约为3×10^8米/秒。
光的波粒二象性理论认为，光既可以看作是波动的电磁波，也可以看作是由光子组成的粒子。
二、光的传播和折射光在真空中传播的速度是最快的，当光从真空射入介质中时，会发生折射现象。
折射现象是由于光在不同介质中传播速度的差异导致的。
根据斯涅尔定律，入射角和折射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
这一定律解释了为什么光在从空气射入水中时会发生折射，造成光线弯曲的现象。
三、光的衍射和干涉衍射是光通过一个小孔或者绕过一个障碍物后的扩散现象。
当光通过小孔时，产生的衍射现象可以解释为光波在小孔边缘弯曲并扩散出来。
干涉是指光波的叠加现象，当两个或者多个光波相遇时，会产生一系列干涉条纹。
干涉现象常见于光的波长相近的情况下，例如劈尖干涉和杨氏干涉。
四、光的偏振光的偏振是指光波在传播过程中只在一个方向上振动。
自然光是无偏振的，它的振动方向在各个方向上都有。
偏振片是一种可以选择光波振动方向的光学元件，它可以将自然光转变为偏振光。
偏振光在许多应用中起到重要作用，如液晶显示器和偏振镜等。
总结光学是一门研究光的传播和相互作用的科学，它在日常生活中有着广泛的应用。
本文从光的本质、光的传播和折射、光的衍射和干涉以及光的偏振等方面介绍了光学的必看知识点。
通过了解这些知识点，我们可以更好地理解光学的基本原理，并应用于实际生活和工作中。
光学工程知识点总结
光学工程知识点总结1. 光学基础知识光学是物理学中研究光及其相互作用的科学。
在光学领域，我们需要了解光的传播规律、光的波动性质、光的折射、反射、散射等基本知识。
光学的基础知识为光学工程师设计光学系统提供了理论基础。
2. 光学系统设计光学系统设计是光学工程的核心内容之一。
光学系统通常包括光源、透镜、反射镜、光栅等光学元件，以及对光进行探测和分析的部件。
光学系统设计需要考虑光学元件的性能参数、光路的布局、系统成像质量等因素，以实现特定的光学功能。
3. 光学材料光学材料是构成光学系统的重要组成部分。
不同的应用领域对光学材料的性能要求各不相同。
光学材料通常需要具有良好的透明性、高折射率、低散射率等特点，以适应不同的光学系统设计需求。
4. 光学器件制造技术光学器件制造技术是光学工程的重要组成部分。
光学器件通常需要具有高精度、高表面质量和良好的光学性能。
常见的光学器件制造技术包括光学表面精加工、光学薄膜涂覆、光学玻璃加工等。
5. 光学系统测试光学系统测试是保证光学系统性能的重要手段。
光学系统测试需要考虑光学成像、光学畸变、光学材料特性等问题，以验证系统设计和制造过程中的各项性能指标是否符合要求。
6. 光学工程应用光学工程在各个领域都有广泛的应用。
例如，光学通信系统是当今信息传输中最主要的传输方式，光学显微镜在生物科学中有重要的应用，激光技术在材料加工、医疗治疗等领域也有重要应用。
总的来说，光学工程是一门重要的交叉学科，它涉及了光学原理、材料科学、光学器件制造技术等多个领域。
光学工程的发展为现代科技领域的发展提供了重要支撑，也为人类社会的发展带来了诸多便利。
希望本文的介绍能够让读者更好地了解光学工程的相关知识，对此领域有更深入的认识。
光学体系知识点梳理总结
光学体系知识点梳理总结一、光学基础知识1. 光的本质光是电磁波的一种，是一种由电场和磁场交替而成的波动现象。
光是由光源发出，经过介质传播，最终影响我们的视觉系统。
2. 光的特性（1）波动特性：光具有波动性，可以表现为干涉、衍射、偏振等现象。
（2）微粒特性：光也具有微粒性，可以用光子模型解释光电效应、康普顿效应等现象。
3. 光的传播（1）直线传播：在均匀介质中，光沿着直线传播，遵循光的直线传播定律。
（2）折射现象：当光线从一种介质进入另一种介质时，会发生折射现象，遵循折射定律。
（3）反射现象：当光线从介质表面反射时，遵循反射定律。
4. 光的颜色白光是由所有可见光波长组成的，当光通过色散介质时，不同波长的光会按不同程度发生偏折，从而产生色散现象。
5. 光学仪器（1）凸透镜：透镜是一种光学元件，可以将平行入射的光线聚焦或发散。
（2）凹透镜：凹透镜同样可以将平行入射的光线聚焦或发散，与凸透镜形成对称。
（3）棱镜：通过对光的折射和衍射，可以实现光的分光和复合。
二、光学成像1. 成像原理成像是光学系统中非常重要的一部分，成像原理是指当物体放在一定位置时，通过透镜、镜面等光学元件可以在另一位置产生与实物相似的像。
2. 透镜成像透镜成像是指通过透镜实现对物体的成像，分为凸透镜和凹透镜成像。
3. 成像公式成像公式是描述透镜成像的数学关系式，可以根据物距、像距、焦距等参数计算成像的位置和大小。
4. 像的性质像的性质包括实像与虚像、正像与负像、放大与缩小等，是成像过程中需要了解的重要内容。
5. 透镜组成像透镜组成像是指通过不同透镜的组合实现对物体的成像，常见的透镜组包括双凸透镜组、凹凸透镜组等。
6. 成像畸变（1）球差：由于透镜的非理想性，会出现球差现象，导致成像的模糊和色差。
（2）色差：不同波长的光经过透镜时折射角度不同，会导致色差现象，影响成像的清晰度。
三、光学仪器1. 望远镜望远镜是一种基于透镜或镜面的光学仪器，可以放大远处物体的像，包括折射望远镜和反射望远镜。
光学基础知识详细版
光学基础知识详细版一、光的本质光是一种电磁波，是自然界中的一种能量传递形式。
光的本质可以通过波动理论和粒子理论来解释。
波动理论认为光是一种波动现象，具有波长、频率、振幅等特性；粒子理论则认为光是由光子组成的，光子是光的能量载体。
二、光的传播光在真空中的传播速度是恒定的，约为299,792,458米/秒。
光在不同介质中的传播速度不同，这是由于介质的折射率不同所致。
当光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，即光线方向发生改变。
三、光的反射和折射光的反射是指光线在遇到界面时，按照一定规律返回原介质的现象。
光的折射是指光线在通过两种不同介质的界面时，传播方向发生改变的现象。
光的反射和折射遵循斯涅尔定律，即入射角和折射角满足一定的关系。
四、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束相干光波相遇时，由于光波的叠加，形成新的光强分布的现象。
光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，发生弯曲并绕过障碍物传播的现象。
五、光的偏振光的偏振是指光波的振动方向具有一定的规律性。
自然光是由无数个振动方向不同的光波组成的，因此不具有偏振性。
当光波通过某些特殊材料或经过反射、折射等过程后，可以形成具有一定偏振性的光波。
六、光的吸收和发射光的吸收是指光波在传播过程中，能量被物质吸收的现象。
光的发射是指物质在吸收光能后，以光波的形式释放能量的现象。
光的吸收和发射遵循一定的规律，如光的吸收强度与光的频率有关，光的发射强度与物质的性质有关。
七、光的成像光的成像是指利用光学系统（如透镜、反射镜等）使物体发出的光波或反射的光波在另一位置形成实像或虚像的过程。
光的成像原理是光的折射和反射现象，通过光学系统可以实现对物体形状、大小、位置的观察和研究。
八、光的测量光的测量是光学研究中的重要内容，主要包括光强、光强分布、波长、频率、相位等参数的测量。
光的测量方法有直接测量和间接测量两种，直接测量是通过光学仪器直接测量光波参数，间接测量是通过测量光波与物质相互作用的结果来推算光波参数。
物理光学知识点总结
物理光学知识点总结1. 光的基本概念- 光是一种电磁波，具有波动性和粒子性（光子）。
- 可见光谱是人眼能够感知的光的范围，大约在380纳米至750纳米之间。
2. 光的传播- 光在均匀介质中沿直线传播。
- 光速在不同介质中不同，真空中的光速约为299,792,458米/秒。
- 光的传播遵循光的折射定律和反射定律。
3. 反射定律- 入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。
- 入射角等于反射角，即θi = θr。
4. 折射定律（Snell定律）- n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1和n2是两种介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。
5. 光的干涉- 干涉是两个或多个光波相遇时，光强增强或减弱的现象。
- 干涉条件是两束光的频率相同，且相位差恒定。
- 常见的干涉现象有双缝干涉和薄膜干涉。
6. 光的衍射- 衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和展开的现象。
- 单缝衍射、圆孔衍射和光栅衍射是常见的衍射现象。
7. 光的偏振- 偏振光是电磁波振动方向受到限制的光。
- 线性偏振、圆偏振和椭圆偏振是偏振光的三种类型。
- 偏振片可以用来控制光的偏振状态。
8. 光的散射- 散射是光在传播过程中遇到粒子时发生方向改变的现象。
- 散射的强度与粒子大小、光波长和入射光强度有关。
- 常见的散射现象有大气散射，导致天空呈现蓝色。
9. 光的颜色和色散- 颜色是光的另一种表现形式，与光的波长有关。
- 色散是光通过介质时不同波长的光因折射率不同而分离的现象。
- 棱镜可以将白光分解成不同颜色的光谱。
10. 光的量子性- 光电效应表明光具有粒子性，光子的能量与其频率成正比。
- 波恩提出的波函数描述了光子的概率分布。
- 量子光学是研究光的量子性质的学科。
11. 光的相干性和光源- 相干光具有固定的相位关系，激光是一种高度相干的光源。
- 光源可以是自然的，如太阳，也可以是人造的，如激光器和灯泡。
12. 光学仪器- 望远镜、显微镜、光纤和光学传感器都是利用光学原理工作的仪器。
光学必备知识点总结图解
光学必备知识点总结图解光学是研究光的传播、反射、折射以及与物质相互作用的一门学科。
在现代科技中，光学应用广泛，包括光纤通信、激光技术、光学显微镜、望远镜、光学测量等方面。
因此，了解光学的基本知识对于我们理解现代科技、发展科学技术至关重要。
在本文中，将对光学的基本知识点进行总结，包括光的性质、光的传播、折射、反射、色散、光学仪器等方面的知识点，希望对读者有所帮助。
一、光的性质1. 光的波动性光具有波动性质，即光是以波的形式传播的。
光波的传播方式可以用波长、频率、波速来描述。
光的波长决定了光的颜色，不同波长的光对应不同的颜色。
波长和频率之间有着一定的关系，即速度等于波长乘以频率。
在真空中，光的波速是一个恒定值，即光速等于约299，792，458米/秒，记作c。
2. 光的粒子性光也具有粒子性质，即光是由一些微小的粒子组成的。
这些粒子被称为光子，是光的一个基本单位。
光的粒子性质可以用来解释一些光学现象，如光电效应、康普顿散射等。
3. 光的干涉和衍射干涉是指两束相干光叠加在一起时会产生明暗条纹的现象。
衍射是指光通过狭缝或物体边缘时会发生偏折的现象。
这两个现象是光的波动性质的重要体现。
二、光的传播1. 光的直线传播在均匀介质中，光沿着一条直线传播。
这是光学的一个基本原理，也是光学成像的基础。
2. 光的折射当光线从一种介质射入到另一种介质中时，光线会发生折射。
折射定律表明了入射角、折射角和介质折射率之间的关系。
这个定律对于理解光在介质中的传播有着重要的意义。
3. 光的反射当光线与界面垂直入射时，光线会发生反射。
反射定律规定了入射角和反射角之间的关系。
反射还可以产生镜面反射和漫反射两种形式。
三、光的折射1. 透镜透镜是一种光学器件，主要分为凸透镜和凹透镜两种。
透镜可以将平行光线汇聚成一个点，也可以将一点光源产生的光线汇聚成一个点。
透镜的焦距决定了透镜的成像性能。
2. 成像原理成像原理是指由透镜成像的规律。
通过透镜，可以将物体成像到焦平面上，形成实物像或虚物像。
光学基础知识科普
光学基础知识科普光学是研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射和吸收等现象的科学。
它是物理学的一个重要分支，也是现代科技的基础之一。
本文将从光的本质、光的传播、光的反射和折射以及光的干涉和衍射等方面进行科普介绍。
一、光的本质光是一种电磁波，它是由电磁场和磁场相互作用产生的。
光的特点有三个：光是一种电磁波，光速是一定的，光是一种能量传播的波动。
二、光的传播光的传播是一种直线传播，即光沿着直线路径传播。
当光遇到障碍物时，会发生反射、折射和散射等现象。
反射是光线遇到平面或曲面时，沿着入射角等于反射角的方向发生反射；折射是光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的不同密度导致光线的传播方向发生改变；散射是光线照射到不规则表面或介质中的微粒上，由于微粒的不规则形状导致光线的传播方向发生随机改变。
三、光的反射和折射光的反射是指光线遇到平面或曲面时，沿着入射角等于反射角的方向发生反射。
反射的规律有两个：入射角等于反射角，入射光线、反射光线和法线在同一平面上。
光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的不同密度导致光线的传播方向发生改变。
折射的规律有两个：入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足斯涅尔定律，入射光线、折射光线和法线在同一平面上。
四、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光线相遇时，由于光的波动性质而产生的明暗相间的干涉条纹。
干涉分为两种：相干干涉和非相干干涉。
相干干涉是指两束或多束光线具有相同的频率和相位差，可以产生明暗相间的干涉条纹；非相干干涉是指两束或多束光线的频率和相位差不同，产生的干涉条纹比较模糊。
光的衍射是指光通过小孔、小缝或绕过障碍物后发生偏离直线传播的现象。
衍射的程度与波长和孔径的大小有关，波长越长、孔径越小，衍射现象越明显。
衍射现象广泛应用于光学仪器和光学材料的研究中。
总结起来，光学基础知识科普主要包括光的本质、光的传播、光的反射和折射以及光的干涉和衍射等内容。
光学的研究对于我们理解光的行为规律、应用光学技术和开展光学工程都具有重要意义。
光学基础知识
光学基础知识光学，作为物理学的一个分支，研究光线的传播、反射、折射以及与物质的相互作用等现象。
它是现代科技与生活中不可或缺的一部分。
本文将从光的特性、光的传播、光的反射与折射以及光的色散等方面，对光学基础知识进行探讨和介绍。
一、光的特性光是一种电磁波，具有无质量、无电荷、无形状、无味道和无颜色等特性。
光的波动性和粒子性共同组成了光的本质。
根据波粒二象性理论，光既可被看作是一种电磁波，也可被看作是由光子组成的一种粒子。
光具有波长、频率、速度和能量等基本性质。
二、光的传播光在真空中的传播速度是一个常数，即光速。
根据实验测量，光速的数值约为每秒299,792,458米。
光在介质中的传播速度则会因介质的不同而有所变化。
光的传播满足直线传播的几何光学原理，光线在相同介质中的传播路径是沿着最短时间的路径传播，而在不同介质中会发生折射。
三、光的反射与折射当光线遇到一个光滑的表面时，一部分光线返回原来的介质中，这种现象称为光的反射。
光的反射符合反射定律，即入射角等于反射角。
根据反射定律可以解释镜子的成像原理以及光的反射现象。
光在从一种介质传播到另一种介质时，会发生偏转的现象，这种现象称为光的折射。
光的折射符合折射定律，即入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
不同介质的折射率不同，所以光在不同介质中的传播路径也不同。
四、光的色散光的色散是指光在透明介质中不同波长的光具有不同的折射率，因此沿着不同的路径传播，导致光的分离现象。
这是由介质的折射率与波长的关系所决定的。
对于自然光，其颜色是由不同波长的光波组成的。
当自然光经过介质时，不同波长的光波会发生不同程度的折射，造成光的分离。
这就是我们所熟知的光的折射现象，如光的折射在水中出现的折射率较大，使得看到的物体发生畸变。
五、光学应用光学作为一门应用广泛的科学，其在日常生活和科技领域中有着重要的应用。
在光学领域，光的折射原理被广泛用于镜片、透镜、眼镜等光学器件的设计与制造上。
大物知识点总结光学
大物知识点总结光学一、光的基本性质1.光的波动性质光的波动性质主要表现在光的干涉和衍射现象中。
干涉是指两个或多个光线相互叠加所产生的明暗条纹现象，其基本原理是光波的叠加。
衍射是指光线经过狭缝或物体边缘时发生偏斜或弯曲，其基本原理是光波的振幅和相位的变化。
2.光的粒子性质光的粒子性质主要表现在光电效应和光的能量量子化中。
光电效应是指当光线照射到金属表面时，会使金属表面产生电子的发射现象，其基本原理是光子与金属表面上的自由电子相互作用。
光的能量量子化是指光的能量在空间中以粒子的形式传播，其基本原理是光的能量和频率之间存在着固定的关系。
3.光的电磁波性质光的电磁波性质主要表现在光的波长和频率之间的关系上。
光的波长是指光波在空间中一个完整周期所占据的长度，其单位为纳米。
光的频率是指光波每秒钟振动的次数，其单位为赫兹。
二、光的传播方式1.直线传播在均匀介质中，光线会沿着直线传播，光的传播速度与介质的折射率有关。
2.曲线传播在非均匀介质或边界表面附近，光线可能会出现折射或反射现象，导致光线的传播路径出现弯曲。
3.全反射当光线从光密介质射向光疏介质时，若入射角大于临界角，则光线将全部反射回光密介质内，不会产生折射现象。
三、光的干涉和衍射现象1.光的干涉光的干涉是指两个或多个光波相互叠加所产生的明暗条纹现象，分为单缝干涉、双缝干涉以及多缝干涉。
2.光的衍射光的衍射是指光波经过狭缝或物体边缘时发生偏斜或弯曲，产生的衍射图样有一定的规律，分为单缝衍射、双缝衍射以及光栅衍射。
四、光的折射和反射规律1.折射规律折射规律是指光线从一种介质射向另一种介质时，入射角、折射角和介质的折射率之间的定量关系，由斯涅尔定律所描述。
2.反射规律反射规律是指光线从一个介质射向边界表面时，入射角和反射角之间的定量关系，由反射面法线和入射角所在平面共同决定。
五、光的成像原理1.像的位置像的位置是指通过光学系统所成像的物体在图像平面上所对应的位置，由物距、像距和焦距之间的定量关系所决定。
光学知识点总结大学
光学知识点总结大学一、光的本质1.1 光的波动理论光的波动理论是指光是一种横波，它在空间中传播时具有波长、频率和波速等特性，可以用波动方程描述光的传播规律。
光的波动理论可以解释光的干涉、衍射和偏振等现象，是光学研究的重要理论基础。
1.2 光的粒子理论光的粒子理论是指光是由一种被称为光子的微粒组成的，它具有能量和动量，可以与物质发生相互作用。
光的粒子理论可以解释光的光电效应、康普顿散射和光子的波动性等现象，是量子光学研究的重要理论基础。
1.3 光的波粒二象性光的波粒二象性是指光在实验中表现出波动性和粒子性的双重特性，它既可以用波动模型来描述干涉、衍射等现象，又可以用粒子模型来描述光电效应、康普顿散射等现象。
光的波粒二象性是光学研究的重要概念，对理解光的本质和行为有重要意义。
二、光的传播规律2.1 光的传播方向光在空间中的传播是沿直线传播的，这是光学几何的基本原理。
光在介质中传播时会发生折射，其传播方向遵循折射定律；光在界面上的反射和折射现象可以用光学法则来描述和分析。
2.2 光的传播速度光在真空中的传播速度是光速，约为3×10^8米/秒；光在介质中的传播速度是介质折射率的倒数乘以光速，介质折射率越大，光在介质中的传播速度越慢。
2.3 光的传播模式光的传播模式包括直线传播、衍射传播和波导传播等，这些传播模式对于不同的光学系统和器件有不同的应用和影响。
2.4 光的传播损耗光的传播过程中会发生吸收、散射、衍射和波导损耗等现象，这些传播损耗会降低光的能量和传输距离，对光学系统的性能和应用产生影响。
三、光的干涉和衍射3.1 光的干涉光的干涉是指两个或多个波源发出的光波相遇时，由于波源产生的相位差而产生的明暗条纹现象。
光的干涉可以通过杨氏双缝干涉实验和薄膜干涉实验来观察和研究，它对于光学仪器、光学检测和光学加工等领域有重要的应用价值。
3.2 光的衍射光的衍射是指光波通过绕射障碍物或穿过孔径物体后产生的波的扩散和干涉现象。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四、视度及其影响因素
视度——看物体的清楚程度。 影响视度的因素有： 1.亮度 最低亮度：3.14×10-5 cd/m2 满意照度: 1500~3000 lx 最高亮度：1.6×105 cd/m2。
四、视度及其影响因素
2.物件尺寸： 视角，与物件的实际尺寸、物体到眼睛的距离有关。
α = d × 3440 / l
光源色温：当光源的颜色和一完全辐射体（黑体）在某一温度下 发出的光色相同时，完全辐射体的温度就叫做光源的色温，符号 TC ,单位为K。 例如：40瓦的白炽灯色温是2700K，40瓦荧光灯色温为3000— 7500K。 光源显色指数：物体在待测光源下的颜色和它在参考标准光源下 颜色相比的符合程度叫做光源显色指数，符号Ra。 例如：500瓦的白炽灯Ra为95—99，荧光灯Ra为50—93。
五、颜
色
六、材料的光学性质
——光遇介质时的传播特性 ——光遇介质时的传播特性
问题：光线经过介质反射和透射后，光通量的分布变化？ 总入射光通量=反射光通量+吸收光通量+透射光通量
Φα Φτ + + = ρ +α +τ =1 Φ Φ Φ Φ ρ= ρΦ α = Φα Φ τ = Φτ Φ 光通量经过介质反射和透射后， 光的分布变化取决于：
I=Φ/Ω=350/4π =27.87cd E1=Icosα 1/r12 = 6.97lx E2=Icosα 2 /r2 2 27.87 2 = 2 × = 4.99lx 2 2 2 2 +1 1 +2
7、亮度和照度的关系
亮度与照度的关系是指光源亮度和它所形成的照 度之间的关系。 E=Lα cosθ 立体角投影定律：某一亮度为Lα发光表面在被照 面上形成的照度，是这一发光表面的亮度Lα与该 发光表面在被照点上形成的立体角 在被照面的 投影（ cosθ ）的乘积。 适用于光源尺寸相对于它与被照点距离较大时。 定律表明：某一发光表面在被照面上形成的照度， 仅和发光表面的亮度及其在被照面上形成的立体 角投影有关，而和该发光表面面积的绝对值无关。
二、人眼的视觉特点
人眼的组成： 瞳孔 水晶体 视网膜 感光细胞 锥状细胞 杆状细胞
二 、人眼的视觉特点
1、视野范围（双眼不动）： 水平：180° 垂直：130°（上方60°,下方 70° ）。 从中心视场往外到30° 范围内 是视觉清楚区域，是观看物体 总体的有利位置。通常站在离 展品高度的2～1.5倍的距离观 赏展品，就是使展品处于视觉 清楚区域内。
λm----最大视感觉处的波长：
二、人眼的视觉特点
光效率有明暗视觉之分。 明视觉：555nm (黄绿光) 暗视觉：507nm (蓝绿光) _
三、基本光度单位
光通量
发光强度
照度
亮度
1、辐射通量：单位时间内从光源表面辐射出的各种波长 光能量的总和，也可理解为光源的辐射功率，是一个客观 量。 2、光通量：人眼对光的感觉量，即：辐射通量对人眼所 引起的视觉强度，用Ф 表示。其大小等于辐射通量与光效 率的乘积，单位为流明（lm）。
5、亮 度
亮度，它既与物体表面的照度有关，但又不能全由它来决 定。 例：若将黑、白两种物体分别置于房间的同一位置，则可 发现，白色物体的表面要比黑色物体的表面亮一些，但是， 它们得到的照度却是一样的。这说明，照度不能直接反映 人眼对物体的明亮感觉。 研究发现：物体的明亮程度主要通过人眼视网膜上的成像 照度来反映，成像的照度越大，则被视物体的发光或反光 就显得越亮。
思考题： 为什么有的商店大玻璃橱窗能 够像镜子似的照出人像，却看不清 里面陈列的展品？
眩光的避免
消除或减轻直接眩光的措施： 限制光源的亮度； 增加眩光光源的背景亮度，减小两者之间的亮度对比； 尽可能的增大眩光光源的仰角。
减小反射眩光的措施
尽量使视觉作业的表面为无光泽的表面； 应使视觉作业避开和远离照明光源同人眼形成的镜面 反射区域； 使用发光表面积大、亮度低的光源； 使引起镜面反射的光源形成的照度在总照度中所占的 比例减少。
五、颜
颜色的基本特性： 光源色就是由光源发射的光的颜色。
色
颜色：指光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性。
光被物体反射或透射后的颜色称为物体色。人眼感觉的表面色可 以看成是入射光中减去一些波长的光而产生的。 颜色的分类和属性： 颜色分为无彩色和有彩色两大类。 色彩的三要素： 色相（色调）：各种单色光在白色背景上呈现的颜色。 明度：指颜色相对明暗的视觉特性。 彩度（饱和度）：指的是彩色的纯洁性。
L = E × ρ /π L=E ×τ /π
六、材料的光学性质
（1）均匀扩散 特点（1）将入射光线均匀向四面八方反射或透射； （2）表面亮度完全均匀； （3） 发光强度的分布服从朗伯余弦定律
I α = I 0 × cos α
（4）看不见光源形象。
六、材料的光学性质
（2）定向扩散材料 多数材料同时具有定向和扩散两种性质。它们在定向反射 和定向透射方向，具有最大的亮度，而在其他方向也有一 定亮度。可以看见光源大致形象。
材料表面的光滑程度和材料内 部分子结构
Φρ
Φ = Φρ +Φα +Φτ
六、材料的光学性质
——材料按光学性质的分类 ——材料按光学性质的分类
1、定向反射与定向透射 光线射到表面很光滑的不透明材料上，发生定向反射。 特点（1）入射角=反射角； （2）入射光线、反射光线与材料法线处于同一平面； （3）在定向反射方向可清楚看到光源形象。 光线射到表面很光滑的透明材料上，发生定向透射。 （1） 入射光线与透射光线平行； （2）入射光线、折射光线与材料法线处于同一平面； （3）在定向透射方向可清楚看到另一侧景象。
6、发光强度和照度的关系
点光源在被照面上形成的照度，与发光强度和距离有 关 “发光强度”的描述对象是光源，表示一个光源在某 个方向上发射的能量。 “照度”的描述对象是被照面（工作面） 两者之间的量化公式：E = I / r2 距离平方反比定律：点光源在一表面形成的照度与它 在这个方向上的发光强度成正比，和它到被照 面的距 离平方成 反比。
6、发光强度和照度的关系
当入射角不等于0时，而是形成α角，则： 点光源在表面法线与光线成α角处形成的 照度与它在α方向上的发光强度和入射角 α的余弦成正比，和它到被照 面的距离 平方成 反比。
E=IcoLeabharlann α/r2 A1=A2/cosα例2 :如图所示：在桌上2m处挂40w白炽灯，光通量Ф =350lm,求灯下桌面点1及点2处的照度。 解：
亮度的定义：发（反）光体或发光表面在视线方向单位 投影面积上的发光强度。 Lα=Iα / Acosα 亮度的常用单位为：坎德拉每平方米（cd/㎡ ） 另一个较大的单位为：熙提（sb），表示1 c㎡ 面积上发 出1cd时的亮度单位。 1sb=10000cd/㎡ 亮度是个主观量，我们眼睛所感受到的物体明亮程度， 除了与物体表面亮度有关外，还与环境的明暗程度有关。
经过反射或透射后，光源的亮度和发光强度降低： 亮度： 发光强度：
Lτ = L × τ , L ρ = L × ρ
I τ = I ×τ , I ρ = I × ρ
六、材料的光学性质
2、扩散反射与透射 入射光线射到半透明材料上，发生扩散透射。 入射光线射到表面粗糙的不透明材料上，发生扩散反射。 （1）均匀扩散材料 特点（1）将入射光线均匀向四面八方反射或透射； （2）材料表面亮度完全均匀； 反射材料 透射材料
Φ 589 = 683 × 10.3 × 0.78 = 5487lm
3、发光强度
立体角： =A /r2 单位：球面度(sr) =1sr 当A＝ r2时，
光通量反映的是人眼感知的单位时间内 光源向四面八方辐射的总能量。在建筑 光学中，常需感知光源向某一方向辐射 的能量，即光通量的空间分布密度，称 为“发光强度”。 发光强度的单位：坎（Candela, cd）， 它表示光源在1球面度立体角内均匀发 出1lm的光通量。
第1篇 建筑光学
第1章 建筑光学基本知识
一、光的视觉性质
光是一种电磁辐射。任何能发光 的物体均称为光源。如太阳、白 炽灯、日光灯等。 建筑光学中讨论的光通常为可见 光。波长范围为：380nm～ 780nm 。 波长不同，光色也不同。 波长> 780nm：红外光，有很好 的热效应； 波长<380nm：紫外光，有极强的 杀菌消毒能力。
Iα=Ф/
1cd=1lm / 1sr
4、照度
被照面（工作面）上单位面积上接受到的光通量，即为 “照度”，其实质为光通量的平面密度。 如果光通量Ф 均匀地分布在A面上，则A面上的照度
E=Ф/A E=Ф
照度单位是勒克斯（Lx）
性质：照度可以直接相加，几个光源同时照射在被照 面时，其上的照度为单个光源分别存在时形成的照度的 代数和。
二、人眼的视觉特点
4、光谱光视效率：人眼观看同样功率的辐射，在不同波 长时感觉到的明亮程度不一样。光的客观辐射功率转换成 人眼感知的主观功率，有一个“转换效率”问题，称为 “光谱光视效率”，简称“光效率”。其大小随波长不同 而不同，用V(λ) 表示。
V(λ )=Φm/Φ
指在特定光度条件下，波长为λm与波长λ的单色辐射获得 相同视觉感觉时，两个单色辐射通量之比。
三、基本光度单位
Φ = Km ∫ Φe, λV (λ )d λ
Φe,λ----波长为λ的单色辐射通量（w）
V(λ) ----CIE光谱光视效率 Km----最大光谱光视效能。明视觉时为683 lm/w
例1：已知纳光灯发出波长为589nm的单色光， 设其辐射通量为10.3w，试计算其发出的光通 量。 解：从图1-4相对光谱光视效率图（实线）曲 线中可查出，对应波长的V(λ) =0.78,则该单 色光源发出的光通量为
二、人眼的视觉特点
2. 明、暗视觉 人对光的感知反应称为视觉，它主要通过人眼的 感光细胞来实现。 视网膜上分布有两类感光细胞： 锥状感光细胞：引起明视觉，分辨物体的颜色和 巨细，灵敏度高； 杆状感光细胞：引起暗视觉，既不能分辨物体的 颜色，也不能分辨物体的细节，灵敏感度低。