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  角弧度 2018-02-13 00:00:00

  電學(xué)中有電通量概念，磁學(xué)中有磁通量概念，光學(xué)中不僅有光通量概念，還有輻射通量概念．對于前兩個“通量”概念，大家都很熟悉，但對于后兩個“通量”概念，有些人可能就不是那么熟悉了，特別是對光通量和輻射通量這兩個非常相似的概念，很可能一時難以分清，甚至產(chǎn)生錯覺：認(rèn)為既然光是屬于一定波長范圍內(nèi)的一種電磁輻射，那么，光通量就是輻射通量．他們殊不知光量是一個包含著主客觀雙重因素的物理量． 的確，光通量概念是起源于輻射通量概念，或者說，光通量概念是在輻射通量概念基礎(chǔ)上發(fā)展、建立起來的，兩者有著緊密的聯(lián)系及相似點．因此，要能透徹理解光通量概念，還得先從輻射通量說起． 眾所周知，光的傳播過程也就是能量的傳遞過程，發(fā)光體（光源）在發(fā)光時要失去能量，而吸收到光的物體就要增加能量．發(fā)光體在單位時間內(nèi)輻射出來的光（包括紅外線、可見光和紫外線）的總能量就是光源的輻射通量．有時為了研究光源表面某一個面積元的輻射情況，又可以用面積元輻射通量概念．所謂面積元輻射通量就是單位時間內(nèi)由該光源面積元實際傳送出的所有波長的光能量，常用表示．由此可見，輻射通量是一個輻射度學(xué)中的純客觀物理量，它具有功率的量綱，常用單位是瓦特．例如，在地面上跟太陽光垂直的面上每平方米所得的太陽輻射通量是1320瓦特． 輻射通量雖然是一個反映光輻射強(qiáng)弱程度的客觀物理量，但是，它并不能完整地反映出由光能量所引起的人們的主觀感覺——視覺的強(qiáng)度（即明亮程度）．因為人的眼睛對于不同波長的光波具有不同的敏感度，不同波長的數(shù)量不相等的輻射通量可能引起相等的視覺強(qiáng)度，而相等的輻射通量的不同波長的光，卻不能引起相同的視覺強(qiáng)度．例如，一個紅色光源和一個綠色光源，若它們的輻射通量相同，則綠色光看上去要比紅色光光亮些．具體是人眼對黃綠光Z敏感，對紅光和紫光較不敏感，而對紅外光和紫外光，則無視覺反應(yīng)．關(guān)于這方面知識的詳細(xì)研究要引出一個視見函數(shù)概念，視見函數(shù)常以V（）表示，它表示人眼對光的敏感程度隨波長變化的關(guān)系．光度學(xué)上，把輻射通量與相應(yīng)的視見函數(shù)的乘積稱作為“光通量”，可用表示，即．因為人眼對波長為0.550微米的“綠色光”Z敏感，故常把它作為標(biāo)準(zhǔn)，并把這個波長的視見函數(shù)V（）定為1．這樣，對于“綠色光”而言，其輻射通量就等于光通量，其他波長的視見函數(shù)都小于1，于是，光通量也就小于相應(yīng)的輻射通量．顯然，光通量也有功率的量綱，但其常用的單位是“流明”．流明和瓦特有著一定的對應(yīng)關(guān)系（或稱光功當(dāng)量），經(jīng)實驗測定：當(dāng)光波長為5550埃時，1瓦特相當(dāng)于683流明，當(dāng)光波長為6000埃時，1瓦特相當(dāng)于391流明．由此可見，同樣發(fā)出1流明的光通量，波長為6000埃光所需的輻射通量約為波長為5550埃光的1.75倍左右． 綜上所述，盡管光通量與輻射通量的量綱相同，但是，輻射通量是一個輻射度學(xué)概念，是一個描述光源輻射強(qiáng)弱程度的客觀物理量．而光通量是一個光度學(xué)概念，是一個屬于把輻射通量與人眼的視覺特性聯(lián)系起來評價的主觀物理量．或者可以說，光通量是按光對人眼所激起的明亮感覺程度所估計的輻射通量．總之，光通量與輻射通量是兩個不同的光學(xué)概念，決不能混為一談．

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