资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1032—2005
光学辐射计量名词术语及定义
2005-10-09发布 2006-04-09实施
国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布
光学辐射计量名词术语及定义Terminology andDefinitionsfor
以以以以以以以以以以以以以弋
代替 JJF 1032—1992
弋以以以以以以以以以以以以以
本规范经国家质量监督检验检疫总局于 2005年 10月 09 日批准 , 并自2006年 04月 09 日起施行。
归口 单位 : 全国光学计量技术委员会
起草 单位 : 中国计量科学研究院
本规范由全国光学计量技术委员会负责解释
本规范起草人 :
李在清 (中国计量科学研究院)
杨永刚 (中国计量科学研究院)
徐大刚 (中国计量科学研究院)
杨臣铸 (中国计量科学研究院)
李为 (北京理工大学)
吴厚平 (中国计量科学研究院)
本规范是对 JJF 1032—1992《光学辐射计量名词及定义》 (试行) 规范进行修订、扩充而成。它涉及该专业相关的基本概念、量和单位、计量基准与标准、校准与测试方法、仪器与标准物质以及工程计量术语 , 总计达到 557条。并按其内在联系细分为 : 一般术语、辐射度、光度、光谱光度、色度、激光辐射度、光纤特性测量、辐射探测器和光学元器件等九章 , 以便查阅。
1 一般术语
1.1 [电磁] 辐射 [electromagnetic] radiation
(1) 能量以与光子相关的电磁波形式的发射或传播 ;
(2) 这种电磁波或光子本身。
1.2 波长 wavelength
在周期波传播方向上 , 相位相同的相邻两点间的距离。其符号为 λ, 单位为 m。
注 :
1 介质中的波长等于真空中的波长除以介质的折射率。 除另有说明外 , 波长值通常是指空气中的值。标准空气 (在光谱学 中 , t= 15 ℃ , p= 101 325 Pa) 对可 见辐射 的折 射率值在 1.000 27~ 1.000 29之间。
2 在光辐射测量中 , 常用的波长单位为 nm 或 μm。
1.3 波数 wave number
波长的倒数。其符号为 σ, 单位为 m-1。
注 : 在光谱学中常用的波数单位为 cm- 1。
1.4 光速 velocity of light
通常指光 (即电磁波) 在真空中传播的速度 , 符号为 c, 单位为 m/s。 它不随频率或波长而变化 , 其值定义为 :
c= 299 792458 m/s
1.5 频率 frequency
光速除以波长之商 , 即 , 符号为 ν, 单位为 Hz。 电磁辐射在任何介质中传播时 , 其频率均保持不变。
1.6 光学辐射 optical radiation
波长位于向 X射线过渡区 (≈1nm) 和向无线电波过渡区 (≈1mm) 之间的电磁辐射。简称光辐射。
1.7 可见辐射 visible radiation
能直接引起视感觉的光学辐射。
可见辐射的光谱范围 , 没有一个明确的界限 , 因为它既与到达视网膜的辐射功率有关 , 也与观察者的响应度有关。在一般情况下 , 可见辐射的下限取在 360 nm 到 400 nm之间 , 而上限取在 760 nm 和 830 nm 之间。通常把它们分别限定在 380 nm 到 780 nm之间。
1.8 红外辐射 infrared radiation
波长比可见辐射波长长的光学辐射。
注 : 通常将波长在 780 nm 和 1 mm 之间的红外辐射细分为 :
IR-A 780 nm~ 1 400 nm
IR-B 1.4 μm~ 3 μm
IR-C 3 μm~ 1 000 μm
1.9 紫外辐射 ultravioletradiation
波长比可见辐射波长短的光学辐射。
注 : 通常将波长在 100 nm 和 400 nm 之间的紫外辐射细分为 :
UV-A 315 nm~400 nm
UV-B 280 nm~ 315 nm
UV-C 100 nm~ 280 nm
在其他应用中 , 还有另外的划分法。
1.10 单色辐射 monochromatic radiation
具有单一频率的辐射。实际上 , 频率范围甚小的辐射即可看成单色辐射。也可用空气中或真空中的波长来表征单色辐射。
1.11 复合 (混合) 辐射 composite radiation
包含两种或两种以上单色成分的辐射。
1.12 光谱 , 谱 spectrum
组成辐射的单色成分按波长或频率顺序排列或说明。在光谱学中分为线状光谱、连续光谱和同时显示这两种特征的光谱。
1.13 [光] 谱线 spectral line
光谱中表现为 线状 的成 分 , 它相 应于 在两 个能 级之 间跃 迁时 发射 或吸 收的 单色辐射。
1.14 偏振辐射 polarized radiation
电磁场 (电磁波为横波) 按确 定方 向取 向的 辐射。 偏振 可以 是直 线的 , 椭圆 的或圆的。
1.15 线偏振辐射 linearly polarized radiation
电矢量处在固定方位角的辐射 , 即辐射的电矢量限制在电矢量和包含辐射传播方向的一个平面内 , 故又叫平面偏振辐射。
1.16 圆偏振辐射 circularly polarized radiation
振幅为常量的电矢量以等于辐射角频率的速率在垂直于传播方向的平面内绕传播方向旋转的辐射。
注 : 当对着传播方向观察时 , 若电矢量是顺时针方向旋转 , 则称为右旋圆偏振辐射 , 反之则称
为左旋圆偏振辐射。
1.17 椭圆偏振辐射 elliptically polarized radiation
电矢量以辐 射角 频率 的速 率旋 转 , 但其 振幅 是变 化的 , 电矢 量端 点的 轨迹 为一椭圆。
注 : 当对着传播方向观察时 , 若电矢量是顺时针方向旋转 , 则称为右旋椭圆偏振辐射 , 反之则称为左旋椭圆偏振辐射。
1.18 非偏振辐射 unpolarized radiation, 自然光 natural light
在垂直于传播方向的平面内 , 电矢量的方向和相位均呈随机分布 , 而不显示出在某一方向占有优势的辐射。
注 : 非偏振辐射束可以看作振幅相等而偏振面正交但相位无关的两个分量的组合。
1.19 偏振器 , 起偏器 polarizer
能使光学辐射束变成只具有一种偏振态的偏振辐射的光学器件 , 而与入射辐射的偏振态无关。依其所能产生的偏振态 , 偏振器可分为线偏振器、 圆偏振器和椭圆偏振器。
1 不带限定词的术语 “偏振器” 常常用于表述线偏振器。
2 完全偏振器和不完全偏振器之间的差别在于前者仅透过一种偏振态的辐射 , 而后者除透过一种偏振态辐射外 , 不完全排除透过其他所有偏振态的辐射。
1.20 消偏振器 depolarizer
一种光学器件 , 它能使光学辐射束变成非偏振辐射束 , 其消偏振特性与入射辐射的偏振态无关。
注 : 还没有简单的、 完全满意的消除辐射束偏振态的方法。 常用的方法是使辐射束的偏振态随时间、 波长或束径而不断变化。 根据这种原理工作的器件通常叫做准消偏振器。
1.21 相干辐射 coherentradiation
各点之间的电磁振荡的相位差保持恒定的单色辐射。
1.22 干涉 interference
相干辐射的叠加能使辐射的振幅产生局部衰减或增强的现象。
1.23 非相干辐射 incoherentradiation
各点之间电磁振荡的相位差是随机变化的电磁辐射。
1.24 衍射 diffraction
辐射通过障碍物边缘时出现的辐射传播方向偏离的现象。它是由辐射的波动本性决定的。
1.25 光的直线传播定律 law of rectilinear propagation of light
在各向同性的均匀透明介质中 , 光总是沿着直线传播的。光的这种传播规律称为光的直线传播定律。
1.26 光的独立性定律 law ofindependence of light
几束光从不同方向在介质中的某一点相遇后 , 它们仍保持各自的原频率不变 , 且各自按原来传播的方向传播 , 互不干扰。光的这种传播规律称为光的独立性定律。
1.27 反射 reflection
光束投射到不同介质的分界面时 , 不改变辐射的单色成分的频率而使之被界面或介
质折回的过程。落在介质上的辐射的一部分在介质的表面上被反射 , 称为表面反射 ; 另一部分辐射可能被介质的内部散射回去 , 称为体反射。
1.28 反射定律 law of reflection
光束投射到两介质的光滑分界面时发生反射 , 反射光线处于入射光线和过界面入射点法线所决定 的平 面内 , 入射 光和 反射 光线 分别 处于 法线 的两 侧 , 且入 射角 等于 反射角。
1.29 入射角 angle ofincidence
光线入射到两种不同折射率介质的分界面时 , 入射光线与过入射点的同侧界面的法线之间的夹角。
1.30 反射角 angle of reflection
光线入射到不 同折 射率 介质 的分 界面 时 , 反射 光线 与同 一侧 的界 面法 线之 间的夹角。
1.31 吸收 absorption
辐射能与物质相互作用而转换为其他能量形式的过程。
1.32 透射 transmission
辐射在不改变其单色成分的频率时穿过介质的过程。
1.33 折射 refraction
辐射通过非光学均匀介质或者穿过不同介质的分界面时 , 由于其传播速度的变化而引起传播方向变化的过程。
1.34 折射定律 law of refraction
光线进入两介质的光滑分界面时发生折射 , 折射光线在入射光线和过入射点的法线所决定的平面内 , 折射光和入射光线分别处于法线的两侧 , 且入射角的正弦与折射角的正弦的比值 , 对于确定的两种介质和光的波长来说是一个常数。此常数称为第二介质对第一介质的相对折射率。这又称为斯涅耳定律。
任何介质相对于真空的折射率称为该介质的绝对折射率 , 简称折射率。折射率较大的介质称为光密介质 , 反之称为光疏介质。
1.35 折射角 angle of refraction
光线入射到两不同折射率介质的分界面时 , 折射光线与同一侧的界面法线之间的夹角。
1.36 全反射 total reflection
光从光密介质射到与光疏介质的分界面时 , 当入射角大于某一角度 ic 时 , 入射光全部被反射回原介质的现象。
1.37 临界角 criticalangle
又称全反射角。 当光从光密介质射至光疏介质的分界面时 , 折射角大于入射角 , 当折射角为 90°时 , 折射 光线 沿两 介质 的分 界面 行进 , 此时 的入 射角 称为 临界 角 , 符号为 ic。
1.38 光程 optical path
光线在介质中所经过的几何路程与该介质折射率的乘积。
1.39 色散 dispersion
a) 单色辐射在介质中传播速度随其频率变化的现象 ;
b) 产生这种现象的介质的特性 ;
c) 光学器件 (例如棱镜或光栅) 能分解辐射为单色成分的特性。
2 辐射度
2.1 点源 pointsource
辐射源的尺寸与它到辐照面的距离相比较足够小 , 使之在计算和测量时可以忽略不计。
在所有方向均匀发射的点源被称为各向同性点源或均匀点源。
2.2 立体角 solid angle闭合锥面包围的空间。
2.3 球面度 steradian
立体角的 SI单位 , 半径为 R 的球面上 , 面积等于 R2 的球面对球心的张角。球面度的符号为 sr。
2.4 辐 [射] 通量 radiantflux, 辐射功率 radiantpower
以辐射的形式发射、传输或接收的功率 , 该量的符号为 Φe , Φ 或者 P; 单位为 W。注 : 在不会引起混淆的情况下 , 辐射量和后文的光子量、 光度量符号的下脚标可以省去。
2.5 辐 [射] 能量 radiantenergy
在指定的时程 Δt内 , 辐射通量 Φe 的时间积分 , 即
Qe = edt
该量的符号为 Qe, Q, 单位为 J, J=W · s。
在时间元 dt内发射、传输或接收的光子数 dNp 除以该时间元之商 , 即
该量的符号为 Φp , Φ, 单位为 s-1。
注 : 对于光谱分布为 dΦe (λ)/dλ或 dΦe (ν)/dν 的辐射束 , 其光子通量
式中 : h— 普朗克常数 , h= (6.626075 5±0.000 0040) ×10-34J · s;
c— 真空中的光速 , c= 299 792458 m/s。
2.7 光子数 numberof photons, photon number
在指定的时程 Δt内 , 光子通量 Φp 的时间积分 , 即
Np = pdt
该量的符号为 Np , 或 Qp , Q, 单位为 1。
2.8 辐 [射] 强度 radiantintensity
点辐射源在指定方向上的辐射强度是该辐射源在包含指定方向的立体角元 dΩ 内传输的辐射通量 dΦe , 除以该立体角元之商 , 即
该量的符号为 Ie , I, 单位为 W · sr-1。
2.9 光子强度 photon intensity
点辐射源在指定方向上的光子强度是该辐射源在包含指定方向的立体角元 dΩ 内传输的光子通量 dΦp 除以该立体角元之商 , 即
该量的符号为 Ip , I, 单位为 s-1 · sr-1。
2.10 射线束的几何广度 geometric extentof abeam of rays
下面等效公式定义的量元 dG 在整个射线束上取积分。
式中 : dA 和 dA'— 束元相距为 l的两截面面积 ;
θ 和θ'— 束元方向分别与 dA 和 dA'的法线之间的夹角 ;
dΩ—dA'对 dA 上一点所张的立体角 , d 该量的符号为 G, 单位为 m2 · sr。
对于在非漫射连续介质中传输的辐射束 , G ·n2 (n是折射率) 是不变量 , 且称该量为光学广度。
2.11 辐 [射] 亮度 radiance
指定在e=e(·o立·e由,
该辐射束截面积 , θ是该截面法线与辐射束方向之间的夹角。
该量的符号为 Le , L, 单位为 W · m-2 · sr-1。
1 辐射源表面面元的面积为 dA, 它在指定方向的辐射强度 dI= dΦ/dΩ, 因而有等效公式 L= , 这种定义方式多在照明工程中使用。
2 接受辐射束面元的面积为 dA, 由于辐射束在 dA 上产生的辐射照度 dE= dΦ/dA, 因而有等效公式 L 当辐射源没有明确的表面 (如天空、放电等离子体) 时 , 就使用这种形式的公式。
3 由于辐射束元的几何广度 dG= dA · cosθ · dΩ, 因而有等效公式 L= dΦ/dG。
4 由于光学广度 G ·n2 是不变量 , 因而量 L ·n-2 也是沿辐射束路径的不变量 (若吸收、 反射和散射引起的损失不计)。这个量叫做基本辐射亮度。
5 上面公式给出的 dΦ 和 L 之间的关系有时称为辐射度学和光度学的基本定律。
上述注 1~ 5 同样适用于 “光子亮度” 和 “光亮度”。
2.12 光子亮度 photon radiance
指定p(·o立·的内由,
辐射束截面积 , θ是该截面法线与辐射束方向间的夹角。
该量的符号为 Lp , L, 单位为 s-1 · m-2 · sr-1。
2.13 辐 [射] 照度 irradiance
表面上一点处的辐射照度是入射在包含该点的面元上的辐射通量 dΦe 除以该面元
面积 dA 之商 , 即
该量的符号为 Ee , E, 单位为 W · m-2。
若将表达式 Le · cosθ · dΩ对指定点所见的半球空间进行积分 , 则得到辐照度的等效定义为
式中 : Le— 从不同方向入射的、立体角为 dΩ 的辐射束元对着指定点的辐射亮度 ;
θ— 这些辐射束与指定点所在表面法线间的夹角。
式中 : φ— 辐射束元的方位角。
2.14 光子照度 photon irradiance
表面上一点处的光子照度是入射在包含该点的面元上的光子通量 dΦp 除以该面元
该量的符号为 Ep , E, 单位为 s-1 · m-2。
若将表达式 Lp · cosθ · dΩ 对指定点所见的半球空间进行积分 , 则得到光子照度的等效定义为
式中 : Lp— 从不同方向入射的、立体角元为 dΩ 的辐射束元对着指定点的光子亮度 ;
2.15 曝辐 [射] 量 radiantexposure
表面上一点处的曝辐射量是在指定的时程内 , 入射在包含该点的面元上的辐射能量
dQe 除以该面元面积 dA 之商 , 即
在指定的时程 Δt内 , 由指定点处的辐射照度 Ee 对时间积分 , 即得到曝辐射量的等效定义为
该量的符号为 He, H , 单位为 J · m-2 =W · s · m-2。
表面上一点处的曝光子量是在指定的时程内 , 入射在包含该点的面元上的光子数
dQp 除以该面元面积 dA 之商 , 即
在指定的时程 Δt内 , 指定点处的光子照度的时间积分 , 即得到曝光子量的等效定义为
该量的符号为 Hp , H , 单位为 m-2。
2.17 辐 [射] 出射度 radiantexitance
表面上一点处的辐射出射度是离开包含该点的面元的辐射通量 dΦe 除以该面元面积 dA 之商 , 即
若将表达式 Le · cosθ · dΩ对该点所见的半球空间进行积分 , 则得到辐射出射度的等效定义为
式中 : Le— 指定点上立体角为 dΩ 的不同方向辐射束元的辐射亮度 ;
θ— 这些辐射束与该点所在表面法线间的夹角。
该量的符号为 Me , M , 单位为 W/m2。
2.18 光子出射度 photon exitance
表面上一点处的光子出射度是离开包含该点的面元的光子通量 dΦp 除以该面元面积 dA 之商 , 即
若将表达式 Lp · cosθ · dΩ 对该点所见的半球空间进行积分 , 则得到光子出射度的等效定义为
式中 : Lp— 指定点上立体角为 dΩ 的不同方向辐射束元的光子亮度 ;
该量的符号为 Mp , M , 单位为 s-1 · m-2。
2.19 辐射效率 radiantefficiency
辐射源发出的辐射通量除以所消耗的功率 (含辅助设备 , 如镇流器所消耗的功率)之商。该量的符号为 ηe , 单位为 1。
2.20 光谱 [密] 集度 spectral concentration; 光谱分布 spectral distribution
在波长 λ 处 , 包含 λ 的波长区元 dλ 内的辐射量、光子量或光度量 dX(λ) 除以该
区元之商 , 即
其符号为 Xλ (λ) , Xλ , 单位为 [X] · m-1 , 例如 : W · m-1 , 1m · m-1等。
在处理宽波长范围而不是特定波长的函数 Xλ (λ) 时 , 应选用术语 “光谱分布 ” 更为适宜。
2.21 相对光谱分布 relative spectral distribution
辐射量、光度量或光子量 X(λ) 的光谱分布 Xλ (λ) 与某一选定参考值 R 之比。R可以是该分布的平均值、最大值或者任意选定的值。
该量的符号为 S(λ) , 单位为 1。
2.22 热辐射 thermal radiation
a) 由于物质的粒子 (原子、分子、离子等) 受热激发引起辐射能量的发射过程 ;
b) 该过程所发射的辐射。
2.23 普朗克辐射体 Planckian radiator, 黑体 blackbody
对任意入射方向、波长和偏振状态的入射辐射都能全部吸收的理想热辐射体。它与相同温度下处于热平衡的实际热辐射体相比较 , 在任何波长和任意方向都具有最大的辐亮度的光谱密集度。
2.24 普朗克定律 Planck’slaw
描述普朗克辐射体的辐射亮度的光谱密集度与波长和温度的函数关系的定律 , 即
式中 : Le— 辐射亮度 ;
λ— 真空中的波长 ;
T— 热力学温度 ;
c1 = 2πhc2 = (3.741 774 9±0.0000022) × 10-16 W · m2 ;
c2 =hc= (0.014387 69±0.000000 12) m ·K;
c— 真空中光速 ;
k— 玻尔兹曼常数。
2.25 维恩定律 Wien’slaw
普朗克定律的一种近似形式。 当乘积 λT 小于 0.002 m · K 时 , 所得近似值的误差
小于千分之一 , 该定律的数学表达式为
2.26 斯忒藩-玻耳兹曼定律 Stefan-Boltzman’slaw
描述普朗克辐射体的辐射出射度 Me 与其温度 T 之间的关系的定律 , 即
Me=σT4
2.27 [半球] 发射率 (hemispherical) emissivity
热辐射体的辐射出射度与处在相同温度的普朗克辐射体的辐射出射度之比。它的符号为 εh , ε。
2.28 方向发射率 directional emissivity
热辐射体在指定方向上的辐射亮度与处在相同温度下普朗克辐射体的辐亮度之比。它的符号为 ε(θ, φ)。这里的θ和 φ是确定指定方向的角度坐标。
2.29 选择性辐射体 selective radiator
在所考虑的光谱区 , 光谱发射率随波长变化的热辐射体。
2.30 非选择性辐射体 non-selective radiator
在所考虑的光谱区 , 光谱发射率不随波长变化的热辐射体。
2.31 灰体 greybody, graybody (USA)
发射率小于 1 的非选择性热辐射体。
2.32 辐射温度 radiation temperature
物体的全辐射亮度等于某一温度黑体的全辐射亮度时 , 黑体的绝对温度称为该物体的辐射温度。单位为 K。
2.33 分布温度 distribution temperature
在所考虑的光谱区内 , 待测辐射体与普朗克辐射体具有相同或近似相同的相对光谱分布时 , 普朗克辐射体的温度称为待测辐射体的分布温度。它的符号为 TD , 单位为 K。
调整下面积分式中的 a 和 T, 使积分值为最小 :
-St(λ)/(aSb (λ,T))] 2dλ
式中 : St(λ) — 待测辐射的相对光谱功率分布 ;
Sb (λ, T) — 温度为 T 的普朗克辐射体的相对光谱功率分布 ;
a— 比例因子。
1 分布温度仅对在宽的波长范围内 , 光谱功率分布为波长的连续函数的辐射才有意义。
2 在光度学和色度学中 , 波长范围是可见光谱区 , 推荐范围是从 400 nm 到 760 nm (在色度学中 , 常常使用较宽的波长范围 , 如从 380 nm 到 780 nm , 这就过分强调了 光谱区 的两端。 这对于视
觉应用不大重要 , 而且在光谱区两端 , 测量的不确定度一般都较大)。
3 实际上 , 积分是由求和来代替。 对于白炽灯 , 一般取 10 nm 等波长间隔足够了。
2.34 [单色] 辐 [射] 亮度温度 (monochromatic) radiance temperature
在规定波长 , 普朗克辐射体与所考虑的热辐射体有相同的辐射亮度的光谱密集度时 , 普朗克辐射体的温度即为该热辐射体的规定波长辐射亮度温度 , 简称亮度温度。单位为 K。
2.35 人工黑体 artificalblackbody, 模拟黑体 simulative blackbody人工制造的、热辐射特性近似于黑体的装置或器件。
黑体炉是一种人工黑体 , 通常由辐射腔体、控温和测温系统、光阑等部分构成。用计算或实验方法确定其发射率。根据其工作波段的不同 , 大致可分为常温黑体炉、 中温黑体炉和高温黑体炉三类。工作温度和发射率已知的黑体炉可以作为基准或标准辐射源复现全辐射亮度和光谱辐射亮度的单位量值。工作温度、发射率和光阑面积已知的黑体炉可以复现全辐射照度和光谱辐射照度的单位量值。
2.36 等离子体 plasma; 等离子黑体 plasma blackbody
等离子体是指由大量的接近于自由运动的带电粒子所组成的体系。这种体系在整体上是准中性的 , 粒子的运动主要由粒子间的电磁相互作用决定 , 由于是长程的相互作用 , 因而具有集体行为。
等离子黑体是指在紫外和真空紫外区 , 由稳定的高温惰性气体放电而产生的辐射系数等于或大于 5 cm-1 的弧辐射源。
2.37 壁稳氩弧 wall-stabilized argon arc; 小氩弧 argon mini-arc
壁稳氩弧是指在一个大气压下 , 两电极间充以稳定的氩气而激发的光弧 , 使轴向温度达到 104 K 以上 , 处于局部热力学平衡条件下的等离子体弧辐射。
小氩弧是指辐射波长在 152 nm~ 335 nm 范围的壁稳氩弧。它具有高的稳定性和重复性 , 可作为辐射亮度的传递标准。
2.38 氢弧 hydrogen arc
在一个大气压下 , 在弧柱中充以稳定的氢 , 使弧温度达到 104 K 以上 , 处于局部热力学平衡时发出波长从 130 nm~ 360 nm 光学薄的连续辐射。
2.39 同步加速器辐射 synchrotron radiation
由具有极大加速度的自由带电粒子 (如在环形轨道上高速运动的带电粒子) 发出的辐射。
2.40 辐射度学 , 辐射测量 radiometry
有关辐射量的知识和测量技术。
2.41 辐射出射度基准 primary standard of radiantexitance
复现辐射出射度单位量值的精密装置。 主要由运转在常温下的黑体和红外辐射计组成。
注 : “基准” 的定义参见 JJF 1001—1998《通用计量术语及定义》 8.1~ 8.4。
2.42 全辐射亮度基准 primary standard of total radiance
复现全辐射亮度单位量值的装置。 主要是工作在不同温度下 , 发射率和温度已知的
黑体炉。 多种等离子黑体和同步加速器辐射源也可作为紫外区的全辐射亮度基准。
2.43 全辐射照度基准 primary standard of totalirradiance
复现全辐射照度单位量值的装置。 全辐射照度基准有两种类型 : 一种是基准辐射源 , 即工作在不同温度下、发射率已知的黑体炉和配套装置 ; 一种是基准辐射计 , 主要是各种空腔型绝对辐射计。
2.44 光谱辐 [射] 亮度基准 primary standard of spectral radiance
复现辐射亮度的光谱密集度单位量值的装置。 由基准辐射源 (黑体炉、等离子体或同步辐射源) 和光谱辐射计组成。
2.45 光谱辐 [射] 照度基准 primary standard of spectralirradiance
复现辐射照度的光谱密集度单位量值的装置。 由基准辐射源、光阑和光谱辐射计组成 (绝对型辐射计亦可复现单色辐射的辐射照度单位量值)。
2.46 标准辐射源 standard radiantsource
辐射特性 (工作温度和发射率或辐射亮度) 已知 , 并可用于校准其他辐射源或辐射探测器的辐射源。
2.47 光谱 辐 [射] 亮度 标准 灯 standard lamp for spectral radiance; 钨带 灯tungsten ribbon lamp
用于保存和传递辐射亮度的光谱密集度单位量值的特制电光源。 它具有一亮度均匀、稳定的发光面 , 如钨带灯 , 氘放电灯等。
钨带灯是用钨带做为发光体的白炽电灯。用于紫外辐射区的钨带灯 , 其玻壳上必须有透紫外辐射的窗口。
2.48 光谱辐 [射] 照度标准灯 standard lamp for spectralirradiance
用于保存和传递辐射照度的光谱密集度单位量值的特制电光源 , 其发光体布置成一平面或直线 , 以便于计算发光体到照射面之间的距离。如排丝溴钨灯和双端引出的管状溴钨灯。发光强度标准灯亦可作为可见辐射区的光谱辐射照度标准灯。
2.49 分布温度标准灯 standard lamp fordistribution temperature
用于保持和传递分布温度单位量值的特制白炽灯。光谱辐射照度标准灯和发光强度标准灯均可用作分布温度标准灯。这种灯主要用作可见辐射区的相对光谱功率分布标准和校准分布温度计与色温计。
2.50 光谱 (几何) 总辐 射通 量标 准灯 spectral (geometry) total radiant flux
用于保持和传递一个波长或多个波长的几何总辐射通量单位量值的特制电光源。
2.51 辐射计 radiometer
测量辐射量 (例如辐亮度、辐照度等) 的仪器。
2.52 光谱辐射计 spectroradiometer
在指定光谱区内以窄带方式测量辐射量的仪器。
2.53 变角辐射计 gonioradiometer
测量辐射源、灯具、介质或表面的辐射空间分布特性的辐射计。
注 : 在我国 , 将测量表面或介质的辐射空间分布特征的辐射计称为变角反射计或变角透射计。
2.54 紫外 [辐射] 照度计 UV irradiance meter测量紫外辐射照度的仪器。
2.55 曝辐 [射] 量表 radiantexposure meter测量曝辐射量的仪器。
2.56 总辐射通量积分仪 total radiantflux integrating meter
测量总辐射通量 (积分的或单色的) 的装置 (仪器)。 积分器可以是积分球、 多面体积分器或圆筒形积分器。
2.57 日照计 irradiance meterfor sunlight
用于测量日光辐射照度的辐射计。
3 光度
3.1 光 light
在光度学和色度学中 , 光被赋予两种含义 : (1) 被知觉的光 (perceived light) , 它是人的视觉系统特有的所有知觉和感觉的普遍和基本的属性 ; (2) 光刺激 (lightstim- ulus) , 进入眼睛并引起光感觉的可见辐射。
有时把光的概念推广到可见区以外的光学辐射 , 但这种用法不推荐使用。
3.2 明视觉 photopic vision
正常人眼适应于几个坎德拉每平方米以上的光亮度水平时的视觉。这时 , 视网膜上的锥状细胞是起主要作用的光感受器。
3.3 暗视觉 scotopic vision
正常人眼适应于百分之几坎德拉每平方米以下的光亮度水平时的视觉。这时 , 视网膜上的柱状细胞是起主要作用的光感受器。
3.4 中间视觉 mesopic vision
介于明视觉和暗视觉之间的视觉。 这时 , 视网膜上的锥状细胞和柱状细胞同时起作用。
3.5 光谱光 [视] 效率 spectral luminous efficiency
波长为 λm 与 λ 的两束辐射 , 在特定光度条件下产生相等光感觉时 , 该两束辐射通量之比 , 选择 λm 使其比值的最大值等于 1。符号为 V(λ) (用于明视觉) 和 V'(λ) (用于暗视觉)。
除非另有说明 , 所用明视觉光谱光效率值是 CIE在 1924年公布的国际协议值。 由它确定了 V(λ) 函数或曲线。
对于暗视觉 , CIE在 1951年采用青年观察者的光谱光效率值。 由它确定了 V'(λ)函数或曲线。
3.6 CIE标准光度观察者 CIE standard photometric observer
相对光谱响应曲线符合明视觉的 V(λ) 函数或者暗视觉的 V'(λ) 函数的理想观察者 , 并且遵从光通量定义中所含的相加律。
3.7 光通量 luminous flux
根据辐射对 CIE标准光度观察者的作用 , 从辐射通量 Φe 导出的光度量。该量的符
号为 Φv , Φ, 单位为 lm。
对于明视觉 , 有
式中 : dΦe (λ)/dλ— 辐射通量的光谱分布 ;
V(λ) — 光谱光视效率。
对于暗视觉 , 应将上式中 Km 和 V(λ) 分别换成 Km'和 V'(λ)。
Km 和 Km'的值参阅 3.24。
3.8 总光通量 (geometry) total luminous flux
光源向整个空间发出的光通量的总和。
3.9 光量 quantity of light
在指定时程 Δt内 , 光通量 Φv 的时间积分 , 即
Qv = vdt
该量的符号为 Qv , Q, 单位为 lm · s。其他的单位还有 lm · h。
3.10 发光强度 luminous intensity
光源在指定方向上的发光强度是该光源在包含指定方向的立体角元 dΩ 内传输的光通量 dΦv 除以该立体角元之商 , 即
该量的符号为 Iv , I, 单位为 cd。
3.11 [光] 亮度 luminance
由公式 L= dΦv/(dA · cosθ · dΩ) 定义的量。式中 , dΦv 是由通过实际或假想面上
光束截面积 ; θ是该截面法线与光束方向间的夹角。
该量的符号为 Lv , L, 单位为 cd/m2 = lm · m-2 · sr-1。
表面上一点处的光照度是入射在包含该点的面元上的光通量 dΦv 除以该面元面积dA 之商 , 即
vEvc,o,· l,点l见lm的·球-2空。间进行积分 , 则得到光照度的等
效定义为
式中 : Lv— 从不同方向入射的、立体角为 dΩ 的光束元对着指定点的光亮度 ;
θ— 这些光束元与指定点所在表面法线间的夹角。
3.13 [光] 出射度 luminous exitance
表面上一点处的光出射度是离开包含该点面元的光通量 dΦv 除以该面元面积 dA 之商 , 即
若将表示式 Lv · cosθ · dΩ 对指定点所见的半球空间进行积分 , 则得到光出射度的等效定义为
式中 : Lv— 定点上立体角为 dΩ 的不同方向光束元的光亮度 ;
θ— 这些光束元与该点所在表面法线间的夹角。
该量的符号为 Mv , M , 单位为 lm · m-2。
3.14 曝光量 luminous exposure
表面上一点处的曝光量是在指定的时程内 , 入射在包含该点的面元上的光量 dQv
除以该面元面积 dA 之商 , 即
该量的符号为 Hv , 单位为 lx · s, lx · s= lm · s · m-2。
3.15 点耀度 pointbrilliance
在人眼感觉不出光源的表观直径的距离上 , 直接目视观测光源时所涉及的光度量。点耀度是以观察者眼睛所处平面 (垂直于光源方向) 上产生的光照度来度量的。
点耀度的符号为 Ev , E, 单位为 lx。
3.16 等效光亮度 equivalentluminance
为一比较场的光亮度 , 其辐射的相对光谱功率分布与处于铂凝固温度的普朗克辐射体相同 , 它的频率为 540× 1012 Hz 的单色辐射与所考虑的视场在特定的光度测量条件下有相同的视亮度。 比较场须有特定的形状和大小 , 但是可以不同于所考虑的场。
等效光亮度的符号为 Leq , 单位为 cd · m-2。
1 频率为 540×1012 Hz 的辐射在标准空气中的波长为 555.016 nm。
2 如果在相同测量条件下比较视场的等效光亮度是已知的 , 它的相对光谱分布可以不同于铂凝固点温度 (T= 2042K) 的普朗克辐射体。
3.17 (天体的) 视星等 apparentmagnitude (of an astronomicalobject)
与星体发光外貌 有一 定关 联的 量。 该量 由公 式 : m =m0 - 2.5 lg (E/E0) 定义。
视星等的符号为 m , 单位为 1。
3.18 坎德拉 candela
发光强度的 SI单位。坎德拉是发出频率为 540× 1012 Hz辐射的光源在指定方向的发光强度 , 光源在该方向的辐射强度为 (1/683)W/sr (1979年第 16届国际计量大会决议) , 它的符号为 cd。cd= lm/sr。
光通量的 SI单位。发光强度为 1 cd 的均匀点光源在单位立体角 (球面度) 内发出的光通量。其等效定义是频率为 540× 10-12 Hz、辐射通量为 (1/683) W 的单色辐射束的光通量。其符号为 lm。
3.20 坎德拉每平方米 candela per square meter
光亮度的 SI单位。其符号为 cd · m-2。
3.21 勒克斯 lux
光照度的 SI单位。 1 lm 的光通量均匀分布在 1 m2 的表面上所产生的光照度。它的符号为 lx。lx= lm · m-2。
光出射度的 SI单位 , 也可用作光照度的单位。它的符号为 lm · m-2。
3.23 勒克斯秒 lux second
曝光量的 SI单位 , 符号为 lx · s。
3.24 辐射的光 [视] 效能 luminous efficacy of radiation; 辐射的最大光 谱光 [视]
效能 maximum value of spectral luminous efficacy of radiation光通量 Φv 除以相应的辐射通量 Φe 之商 , 即
该量的符号为 K , 单位为 lm · W-1。
对于单色辐射 , 明视觉条件下 K(λ) 的最大值用 Km 表示 :
Km=683lm · W-1 (λm=555nm)
Km'= 1 700lm · W-1 (λm'= 507nm)
3.25 辐射的光 [视] 效率 luminous efficiency of radiation按照 V(λ) 加权的辐射通量与其相应的辐射通量之比 , 即
该量的符号为 V, 单位为 1。
明视觉的光谱光视效率
暗视觉的光谱光视效率
3.26 光源的发光效能 luminous efficacy of a source
光源发出的光通量除以所消耗功率之商。简称光源的光效。
该量的符号为 ηv , 单位为 lm · W-1。
注 : 应说明所消耗功率是否含辅助设备消耗的功率。
3.27 光度学 , 光度测量 photometry
按约定的光谱光视效率函数 V(λ) 或 V'(λ) 评价辐射量的有关知识和测量技术。
3.28 光度基准 (原级光度标准) primary photometric standard
复现光度基本单位— 坎德拉的量值的装置。在 20世纪 70年代以前 , 国际上采用铂凝固点黑体作光度基准。坎德拉新定义通过后 , 则以辐射的绝对测量为基础建立光度基准。
3.29 总光通量基准 primary standard of total luminous flux
复现总光通量单位量值的装置。 主要由发光强度副基准和分布光度计组成。
3.30 [光] 照度基准 primary standard ofilluminance复现光照度单位量值的装置。
3.31 [光] 亮度基准 primary standard of luminance
复现光亮度单位量值的装置。 主要由光强副基准灯组、标准漫反射白板和测光导轨组成。
3.32 曝光量基准 primary standard of luminous exposure复现曝光量单位量值的装置。
3.33 光度副基准 secondary photometric standard
参照光度量的基准校正的光源或光度计。按光度量分 , 有发光强度副基准、光照度副基准、光亮度 副基 准和 总光 通量 副基 准。 主要 用于 保持 由基 准复 现的 光度 单位 的量值。
3.34 光度工作基准 working photometric standard
参照光度副基准校正的光源或光度计。相应的有发光强度工作基准、光照度工作基准、光亮度工作基准和总光通量工作基准。工作基准主要用于日常检定和校准工作。
3.35 发光强度标准灯 standard lamp forluminous intensity
用于保存和传递发光强度单位量值的特种白炽电灯。其发光体布置成平面、玻壳的形状和附加光阑力求避免或减少杂散光 , 使之在较宽的距离范围满足距离平方反比法则的要求。
3.36 总光通量标准灯 standard lamp fortotal luminous flux
用于保存和传递总光通量单位量值的特种电光源。 有白炽灯和气体放电灯两大类 ,它们各自又有若干品种和规格 , 使之在发光空间分布和光谱组成等方面尽量与被测灯接近。
3.37 比较灯 comparison lamp
发光稳定 , 但不必知道其发光强度、光通量或光亮度值的光源 , 用以相继比较标准
灯和待测灯。
3.38 标准照度计 standard illuminance metre
用于保存和传递光照度单位量值的、性能稳定、V(λ) 失配因数小且符合相关规范要求的光照度计。
3.39 测光导轨 , 光度测量装置 photometric bench
简称光轨 , 又叫光度测量装置。 由直线导轨 , 测距标尺 , 滑车 , 光度计台 , 灯架和光阑等组成。 主要用于按照距离平方反比法则测量发光强度和校准光度计。
3.40 目视光度测量 visual photometry
用人眼对两个光刺激作定量比较的光度测量。
3.41 物理光度测量 physical photometry
使用经过 V(λ) 修正的物理探测器代替人眼进行的光度测量。
3.42 光度计 photometer
测量光度量的仪器的总称。
3.43 目视光度计 visual photometer在目视光度测量中使用的光度计。
3.44 等视亮度光度计 equality ofbrightness photometer
同时观测比较视场的两部分 , 且调节两部分视亮度使之相等的目视光度计。
3.45 等对比光度计 equality of contrastphotometer
同时观测比较视场的两部分 , 且调节两部分对比度相等的目视光度计。
3.46 闪烁光度计 fliker photometer
目视光度计的一种。人眼所观测的单一视场由待比较的两光源交替照明 , 或观测到交替照亮的两 相邻 视场 , 适当 选择 交替 频率 使之 高于 色融 合频 率而 低于 视亮 度融 合频率。
3.47 物理光度计 physical photometer物理光度测量所使用的光度计。
3.48 光谱失配修正因数 (对于光度计) spectral mismatch correction factor
当光度计所测光源的相对光谱功率分布与校准光度计时所用光源不相同时 , 用于与物理光度计的读数相乘的因数 , 以修正由于光度计的相对光谱响应度与标准光度观察者的光谱光视效率函数不一致所产生的误差。其符号为 F*。
1 多数光度计模拟V(λ) 函数 , 并且使用相应于 CIE标准照明 A 的光源校准。 对这类光度计 ,修正因数可用下式计算 :
式中 : Srel(λ) — 光度计的相对光谱响应度 ;
P(λ) 和 PA (λ) — 分别为被测光源和 CIE标准照明 A 的相对光谱功率分布。
2 这个修正因数过去曾叫做 “色修正因数”。
3.49 [光] 照度计 illuminance meter
测量光照度的仪器。
3.50 [光] 亮度计 luminance meter测量光亮度的仪器。
3.51 变角光度计 goniophotometer
测量光源、照明器、介质或表面的光的空间分布特性的光度计。注 : 在我国将测量光源和照明器的光的空间分布的仪器称为分布光度计。
3.52 积分球 integrating sphere
作为辐射计、光度计或光谱光度计的部件使用的中空球 , 其内表面覆以在使用光谱区几乎没有光谱选择性的漫反射材料。
3.53 球形光度计 integrating (sphere) photometer
配有积分球的光度计 , 主要用于相对法 (比较法) 测量光源的总光通量。
3.54 感光仪 sensitometer
在待测胶片上产生一系列准确已知的曝光量 , 且能完成重复曝光条件的仪器。 主要由光源、快门和调制器三部分组成。
3.55 曝光表 exposure meter
通过测量被摄体的反射亮度 , 并结合胶片的感光度 , 确定照相机镜头孔径和快门速度以获得正确曝光的仪器。
3.56 摄影昼光 photographic daylight
具有相关色温近似为 5 500K 的照明体。
4 光谱光度
4.1 光谱光度 spectrophotometry
在确定的几何条件下 , 对材料的反射、 吸收和透射等量随波长分布的测量。
4.2 漫射 , 散射 diffusion, scattering
辐射束在不改变其单色成分的频率时 , 被表面或介质分散在许多方向的空间分布
过程。
4.3 规则反射 , 镜反射 regularreflection, specularreflection在无漫射的情形下 , 按照几何光学的定律进行的反射。
4.4 规则透射 , 直接透射 regulartransmission, directtransmission在无漫射的情形下 , 按照几何光学的定律进行的透射。
4.5 漫反射 diffuse reflection
在宏观尺度上不存在规则反射时 , 由反射造成的弥散过程。
4.6 漫透射 diffuse transmission
在宏观尺度上不存在规则透射时 , 由透射造成的弥散。
4.7 混合反射 mixed reflection 规则反射和漫反射兼有的反射。
4.8 混合透射 mixed transmission规则透射和漫透射兼有的透射。
4.9 各向同性漫反射 isotropic diffuse reflection
被反射的辐射在反射半球的各个方向上产生相同的辐亮度或光亮度的漫反射。
4.10 各向同性漫透射 isotropic diffuse transmission
透过的辐射在透射半球的各个方向上产生相同的辐亮度或光亮度的漫透射。
4.11 漫射体 diffuser
主要靠漫射现象改变辐射的空间分布的器件。如果漫射体所反射或透射的全部辐射是漫射的 , 则可说该漫射体是全漫射体 , 它与反射或透射是否各向同性无关。
4.12 理想漫反射体 perfectreflecting diffuser反射比等于 1 的完美的各向同性漫射体。
4.13 理想漫透射体 perfecttransmission diffuser透射比等于 1 的完美的各向同性漫射体。
4.14 朗伯 (余弦) 定律 Lambert’s (cosine) law
一个面元的辐亮度或光亮度在其表面上半球的所有方向相等时 , 则有
式中 : I(θ) 和 In— 分别表示面元在 θ角 (与表面法线夹角) 方向及其法线方向的辐射强度或光强度。
4.15 朗伯面 Lambertian surface
一种理想的表面 , 该表面的辐射空间分布符合朗伯定律。
对于朗 伯面 有 M = πL, 这里 的 M 是辐 射出 射度 或光 出射 度 ; L 是辐 亮度 或光
4.16 反射比 reflectance
在入射辐射的光谱组成、偏振状态和几何分布指定条件下 , 反射的辐通量或光通量与入射通量之比。它的符号为 ρ, 单位为 1。
4.17 透射比 transmittance
在入射辐射的光谱组成、偏振状态和几何分布指定条件下 , 透射的辐通量或光通量与入射通量之比。它的符号为 τ, 单位为 1。
4.18 规则反射比 regularreflectance
(总) 反射通量中的规则反射成分与入射通量之比。它的符号为 ρr , 单位为 1。
4.19 规则透射比 regulartransmittance
(总) 透射通量中的规则透射成分与入射通量之比。它的符号为 τr , 单位为 1。
4.20 漫反射比 diffuse reflectance
(总) 反射通量中的漫反射成分与入射通量之比。它的符号为 ρd , 单位为 1。 ρr 和 ρd 之值取决于所用仪器和测量技术 , 且有
ρ=ρr+ρd
(总) 透射通量中的漫透射成分与入射通量之比。 它的符号为 τd , 单位为 1。τr 和τd 之值取决于所用仪器和测量技术 , 且有
τ=τr+τd
4.22 反射因数 reflectance factor
在入射辐射的光谱组成、偏振状态和几何分布指定条件下 , 待测反射体在指定的圆锥所限定的方向反射的辐通量 (或光通量) 与完全相同照射 (或照明) 条件下理想漫反射体在同一方向反射的通量之比。它的符号为 R, 单位为 1。
注 : 被一个小立体角的射束照射 (或照明) 的镜面反射体 , 如果给定的圆锥包含了源的镜反射像 , 则反射因数可能远远大于 1。
如果圆锥的立体角接近 2πsr, 则反射因数接近相同照 明条件下的反射比 ; 如果圆锥立体角接近于零 , 则反射因数接近于相同照 明条件下的辐亮度 (或光亮度) 因数。
4.23 反射 (光学) 密度 reflectance (optical) density反射比的倒数取 10为底的对数 , 即
它的符号为 Dρ , 单位为 1。 Dρ =-lgρ
4.24 透射 (光学) 密度 transmittance (opticai) density
透射比的倒数取 10为底的对数 , 即
Dτ =-lgτ它的符号为 Dτ , 单位为 1。
4.25 反射因数 (光学) 密度 reflectance factor (opticai) density反射因数的倒数取 10为底的对数 , 即
它的符号为 DR , 单位为 1。 DR =-lgR
4.26 辐亮度因数 radiance factor
非自发辐射的介质面元在指定方向上的辐亮度与相同照射条件下理想漫反射 (或漫透射) 体的辐亮度之比。它的符号为 βe 或 β, 单位为 1。
遇到光致发光介质时 , 该辐亮度因数是反射辐亮度因数 βS 和发光辐亮度因数 βL 这两部分之和 , 即
β=βS +βL
非自发辐射的介质面元在指定方向上的光亮度与相同照明条件下理想漫反射 (或漫透射) 体的光亮度之比。它的符号为 βv , 单位为 1。
遇到光致发光介质时 , 该光亮度因数是反射光亮度因数 βS 和发光光亮度因数 βL 这两部分之和 , 即
βv=βS +βL
介质面元在指定方向上的辐亮度除以该介质上的辐照度之商。 它的符号为 qe , 单位为 sr-1。
在美国使用的双向反射分布函数 (BRDF) 的概念与这个术语相近似。
4.29 光亮度系数 luminance coefficient
介质面元在指定方向的光亮度除以同一介质上的光照度之商。 它的符号为 qv , 单
位为 sr-1。
4.30 反射计测值 reflectometervalue
由特定反射计测得的值 , 它的符号为 R'。
应该说明所用反射计的技术规格。 因为 反射 计的 测值 R'与其 几何 特性、施照 体、
探测器的光谱响应度 (若装有滤光器还应考虑它的影响) 和所用参考标准有关。
4.31 光泽 gloss
表面的外观模式 , 由于表面具有方向选择性 , 感觉到物体的反射亮光好像重叠在该表面上。
4.32 浊度 turbidity
在与入射光束方向成 80°的光锥内 , 向前散射的光通量与接近垂直入射的原光束的光通量之比 , 符号为 t。
注 : 因为原光束必须挡住 , 所以在进行散射光测量时不用整个光锥 , 而只用 80°和 12°角两 同轴光锥间的区域。
4.33 朦胧度 , 雾度 haze
试样的漫透射比 τd 与其总透射 (规则 +漫射) 比 τt 之比 , 再乘以 100。其符号为Hd , 单位为 1。
4.34 吸收比 absorptance
在规定条件下 , 吸收的辐通量或光通量与入射通量之比。它的符号为 α, 单位为 1。
4.35 光谱线性衰减系数 spectral linearattenuation coefficient
由于吸收和漫射的缘故 , 准直辐射束在沿长度元 dl方向传输时 , 它的辐通量的光谱集度 Φe,λ , 在所考虑点的相对减少量除以长度 dl之商 , 即
它的符号为 μ(λ) , 单位为 m-1。
4.36 光谱线性吸收系数 spectral linearabsorption coefficient
由于吸收的缘故 , 准直辐射束在沿长度元 dl方向传输时 , 它的辐通量的光谱集度Φe,λ在所考虑点的相对减少量除以长度 dl之商 , 即
它的符号为 α(λ) , 单位为 m-1。
4.37 光谱质量衰减系数 spectral mass attenuation coefficient
光谱线性 衰减 系数 μ (λ) 除以 介质 的质 量密 度 ρ 之商。 符号 为 μa。 单位 为m2 · kg-1。
4.38 光谱光学厚度 ; 光谱光学深度 spectraloptical thickness; spectraloptical drpth
对于长度指定的介质 , 光谱光学厚度是一个在大气物理学和物理海洋学中使用的量 : 对于沿着指定长度方向传播的波长为 λ 的单色准直辐射束 , 在其通过均匀或非均匀漫射介质的路程上 , 从点 x1 到点 x2 时 , 介质在点 x1 到点 x2 之间的光谱光学厚度被定义为 :
式中 : μ(x,λ) — 在 d(x) 处的光谱线性衰减系数。
其符号为 δ(λ) , 单位为 1。
辐射束在 点 x1 的光 谱辐 通量 Φe,λ (x1 , λ) 按下 列公 式减 少至 点 x2 的值 Φe,λ (x2 , λ) :
Φe,λ (x2 ,λ) =Φe,λ (x1 ,λ) e-δ(λ)
对于均匀的非漫射层来说 , δ(λ) 就是内氏光谱内透射密度。
4.39 光谱内透射比 spectralinternal transmittance
到达均匀非漫射薄层的内出射面的光谱辐通量与穿越入射面进入薄层的光谱辐通量之比。
对于指定薄层的光谱内透射比 , 依赖于薄层内的辐射程 , 尤其是入射角。它的符号为 τi(λ) , 单位为 1。
4.40 光谱内吸收比 spectralinternal absorptance
到达均匀非漫射薄层的内入射面和内出射面之间被吸收的光谱辐通量与穿过入射面进入薄层的光谱辐通量之比。它的符号为 αi(λ) , 单位为 1。
4.41 光谱吸收度 , 光谱内透射密度 spectral absorbance, spectral internal transmit- tance density
光谱内透射比的倒数取 10为底的对数 , 即
Ai(λ)=-lgτi(λ)
材料层的厚度达到其反射比不随厚度的增加而变化时的反射比。 它的符号为 ρ∞ ,单位为 1。
4.43 光谱透射率 spectral transmissivity
在不受材料界面影响条件下 , 辐射程为一个单位长度时 , 材料层的光谱内透射比 ,它的符号为 τi,o (λ) , 单位为 1。
必须规定这个单位长度 , 如果使用新的单位长度比原来长度大 k倍 , 则 τi,o (λ) 的值将变为 τi',o(λ) = [τi,o(λ)]k
在不受材料界面影响条件下 , 辐射程为一个单位长度时 , 材料层的光谱内吸收比 ,它的符号为 αi,o (λ) , 单位为 1。
必须规定这个单位长度 , 如果使用新的单位长度比原来长度大 k 倍 , 则 αi,o(λ) =
1-τi,o(λ) 的值将变为 αi',o(λ) = 1-[τi,o(λ)]k。
当所考虑的漫射表面被垂直照明时 , 在与法线成 20°和 70°角测得的光亮度平均值与 5°角测得的光亮度值之比 , 即
它的符号为 σ。
漫射因数用以表示漫射通量的空间分布。对于每个各向同性的漫射体来说 , 无论其为漫反射比还是漫透射比 , σ 都等于 1。
定义漫射因数的这种方法 , 只适用于其漫射指示线与普通乳白玻璃无明显差别的材料。
4.46 漫射指示线 indicatrix of diffusion
用极坐标平面图描述漫反射或漫 透射 介质 面元 的 (相对) 辐射 (光) 强度 或辐 射(光) 亮度在空间的角分布。对于窄束入射辐射来说 , 用笛卡儿坐标表示漫射指示线是方便的 , 如果角分布具有旋转对称性 , 则用其子午截面的指示线。
4.47 逆反射 retroreflection
反射光线沿靠近入射光的反方向返回的反射。 当入射光的方向在较大范围内变化时 , 仍能保持这种性质。
4.48 逆反射元 retrorefleetive element
逆反射表面或 器件 的最 小光 学单 元 , 它通 过折 射或 反射 或二 者同 时产 生逆 反射现象。
4.49 逆反射器 retroreflector
显示逆反射的表面或器件。
4.50 逆反射材料 retroreflective material
具有微小逆反射元的连续薄层材料。该逆反射元处在或者非常接近其曝露面上。
4.51 观测角 observation angle
逆反射的观测方向与入射光线的夹角 , 它的符号为 α。
4.52 投射角 entrance angle
逆反射体相对于入射光线方向的夹角 , 它的符号为 β。对于平面型反射体 , 投射角一般与入射角相一致。
4.53 逆反射比 retroreflectance
在入射和反射条件限制在很狭窄的范围内 , 反射辐 (光) 通量和入射通量之比。
4.54 光强度系数 coefficientof luminous intensity
逆反射在观测方向的光强度 I 除以投向逆反射体且落在垂直于入射光方向的平面
内的光照度 E⊥ 之商 , 即
其符号为 R, 单位为 cd ·lx-1。
4.55 逆反射系数 coefficientof retroreflection
逆反射面的逆反射光强度系数除以它的被照面积 A 之商 , 即
其符号为 R', 单位为 cd ·lx-1 · m-2。
4.56 逆反射光亮度系数 coefficientof retroreflected luminance
逆反射面在观测方向的光亮度 L, 除以投向逆反射体在垂直于入射光方向的平面内
的光照度 E⊥ 之商 , 即
它的符号为 RL , 单位为 sr-1。
4.57 液晶显示器 liquid crystal display
由其反射比或透射比随所加电场而改变的液态晶体制成的显示器。
4.58 折射率 refractive index
电磁波在真空中的速度与其单色辐射在介质中的相速度之比。其符号为 n(λ) , 单位为 1。对于各向同性介质 , 该折射率等于入射角 θ1 的正弦与光线穿过真空与介质界面的折射角 θ2 的正弦之比 , 即
4.59 (强吸 收材 料的) 光谱 吸收 指数 spectral absorption index (of a heavity absorbing material)
由下列公式定义的量 :
式中 : α(λ) — 光谱吸收系数。
它的符号为 κ(λ) , 单位为 1。
4.60 复折射率 complex refractive index
式中 : κ(λ) — 光谱吸收指数 ; n* (λ)=n(λ) -iκ(λ)
i= -1。
4.61 滤光器 opticalfilter
改变辐射 (光) 通量、相对光谱分布或二者同时被改变的规则透射器件。
选择性滤光器和非选择性 (或称中性 , 或中性灰) 滤光器之间的区别在于 , 它们是
否改变辐射的相对光谱分布。使辐射的色品明显变化的选择性滤光器叫做滤色器 ; 有一种滤光器虽然改变了辐射的光谱成分 , 但由于同色异谱的原因 , 透过的辐射与入射辐射的色品几乎相同 , 也可以称它为灰滤色器。
4.62 中性楔 neutralwedge
透射比沿着楔表面的直线或曲线路径连续变化的非选择性滤光器。
4.63 中性阶梯楔 neutral step wedge
透射比沿楔表面的直线路径或曲线路径呈阶梯式变化的非选择性滤光器。
4.64 透明介质 transparentmedium
在所关心的光谱区 , 介质主要表现为规则透射 , 而且通常具有较高的规则透射比。如果物体的几何形状合适 , 则通过可见区透明的介质即可看清它。
4.65 半透明介质 , 模糊介质 translucentmedium
以漫射的形式透过可见辐射的介质 , 因此 , 透过这种介质看不清任何物体。
4.66 非透明介质 opaque medium
在所关心的光谱区 , 不透或几乎不透辐射的介质。
4.67 光谱光度计 , 分光光度计 spectrophotometer
在相同波长上 , 测量同一辐射量的两个值之比的仪器。
4.68 反射计 reflectometer
有关反射量的测量仪器。
4.69 密度计 densitometer
测量反射或透射光学密度的仪器。
4.70 光泽度计 gloss meter
测量光泽表面的光度性质的仪器。
4.71 浊度计 turbidimeter
测量浊度的仪器。
4.72 朦胧度计 , 雾度计 haze meter
测量朦胧度的仪器。在特定条件下用积分球做测量。
4.73 紫外透射分析仪 UV transmittance analyzer
通过光谱透射比的测量数据 , 自动地给出织品或护肤品防护日光的能力。
4.74 多色仪 polychromator
同时产生多条窄带光谱通道的光学器件。
4.75 傅立叶变换光谱仪 Fouriertransform spectrometer
基于双光束干涉原理 , 经频率调制产生干涉图、再经傅立叶变换解调后 , 才获得光谱信息的第三代光谱仪 , 简写为 FTS。
4.76 变角反射计 gonio-reflectometer
测量表面的反射辐射或光方向分布特性的仪器 , 称为变角反射计 , 而测量介质的则称为变角透射计。
4.77 光谱反射比基准 primary standard of spectral reflectance
复现 0/d几何条件下光谱反射比单位的装置。可以采用双球法、半球辐照法等不同方法。
4.78 光谱反射因数基准 primary standard of spectral reflectance factor
复现 0/45几何条件下光谱反射因数单位的装置。基本装置是变角反射计。
4.79 标准白板 standard ofwhite title
反射比高、光谱选择性小的近似各向同性漫反射体。
4.80 光谱规则透射比基准 primary standard of spectral regulartransmittance
复现光谱规则透射比单位的装置 , 其主要计量学性能是可独立检验的。
4.81 标准玻璃滤光器 spectrophotometric standard ofglass filters
透射比不同的中灰玻璃滤光器组 , 用以校准分光光度计的光度标 ; 具有强吸收峰的玻璃滤光器 , 用以校准分光光度计的波长标。
4.82 光谱乘积 spectral production
也称为仪器的光谱乘积。它是入射通量的光谱分布 S 与探测器的光谱响应度 s在每一波长上的乘积。其符号为 Π, 即 Π=S ·s。
不遵循仪器设计的光路到达探测器的通量。 细分为同色和异色两种杂散光。又称杂散辐射。
4.84 孔径通量 aperture flux
在移去试样但 不干 扰系 统其 他部 分时 , 在有 用光 谱区 从采 样孔 某些 方向 出来 的通量。
它的符号为 Φφ。
4.85 透射因数 transmittance factor
透过试样的通量与孔径通量之比。 即
它的符号为 T, 单位为 1。
4.86 透射因数密度 transmittance factordensity
透射因数的倒数取 10为底的对数 , 由下列公式表示 : DT =-lgT
注 : 在感光测定中 , 这个量称为透射密度。
4.87 视觉密度 visual density
用光谱响应度与 CIEV(λ) 相符合的探测器测得的透射和反射密度。
4.88 透射印片密度 printing transmission density
当无光谱选择 性的 薄膜 与待 测胶 片在 印相 材料 上产 生的 响应 相同 时 , 该薄 膜的密度。
4.89 彩色积分密度 colorintegrating density
由具有确定光谱加权函数的测试系统测得的透射或反射密度。 M 状态、A 状态和T状态密度是常用的彩色积分密度。
4.90 投影密度 projection density
在入射通量与透射辐通量的角分布范围相等的条件下测量的一种密度。
其特点是 : (1) 入射与透射半角小于 90°; (2) 它与放大机和放映机的几何条件相
适应。
4.91 显微透射比 microtransmittance
在胶片微小面积上的透射比。
4.92 显微密度 microdensity
显微透射比的倒数 , 取 10为底的对数。
4.93 标准密度片 photographic step density tablet
具有一系列不同密度值的计量标准器。 由摄影胶片制成的标准器 , 用以检定黑白和彩色透射密度计 ; 由照相纸制成的标准器 , 用以检定黑白和彩色反射密度计。
4.94 漫透射视觉密度基准 primary standard fordiffuse transmission visual density一种复现漫透射视觉密度单位的装置。
4.95 漫透射 彩色 积分 密度 基准 primary standard for diffuse transmission color in- tegrating density
复现漫透射彩色积分密度单位的装置。
5 色度
5.1 色度 , 色度学 colorimetry
建立在一组协议上的有关颜色的测量技术。在我国 , 将关于颜色定量描述与测量的科学知识称为色度学。
5.2 目视色度测量 visual colorimetry
在色刺激之间用眼睛做定量比较的色度测量。
5.3 物理色度测量 physical colorimetry
用物理探测器代替人眼对色刺激进行的色度测量。
5.4 颜色 ; 色 colour; color (美语)
a ) 感知意义 : 包括彩色和无彩色及其任意组合的视知觉属性。该属性可以用诸如黄、橙、棕、红、粉红、绿、蓝、紫等区分彩色的名词来描述 , 或用诸如白、灰、黑等说明无彩色的名词来描述 , 还可用明或亮和暗等词来修饰 , 也可以用上述各种词的组合词来描述。
1 感知色与色刺激的光谱分布、 大小、形状、结构、 色刺激区域周围、观察者视觉系统的适应状态以及观察者先前观察类似场景的经历有关。
2 5.5 至 5.12给出呈现不同色貌的感知色术语 , 它们之间的区别在于某些感知特性、 几何特性、 空间和时间关系等。
b) 心理物理意义 : 用例如三
