第三講1輻射度學(xué)及光度學(xué)中的基本定律

第三講1輻射度學(xué)及光度學(xué)中的基本定律匯報人：AA2024-01-20輻射度學(xué)基本概念及定律光度學(xué)基本概念及定律輻射度學(xué)與光度學(xué)關(guān)系光源特性及分類照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識案例分析：某室內(nèi)空間照明設(shè)計(jì)實(shí)踐輻射度學(xué)基本概念及定律01以電磁波形式傳播的能量，單位為焦耳(J)。輻射能單位時間內(nèi)通過某一截面的輻射能，單位為瓦特(W)。輻射通量點(diǎn)源在給定方向上的單位立體角內(nèi)的輻射通量，單位為瓦特每球面度(W/sr)。輻射強(qiáng)度輻射能、輻射通量與輻射強(qiáng)度被照面單位面積上的輻射通量，單位為瓦特每平方米(W/m2)。輻射照度表示面源在給定方向上的單位投影面積、單位立體角內(nèi)的輻射通量，單位為瓦特每球面度平方米(W/(sr·m2))。輻射亮度輻射照度與輻射亮度面源單位面積上向半球空間發(fā)射的輻射通量，單位為瓦特每平方米(W/m2)。輻射出射度是輻射亮度在面源法線方向上的積分。輻射出射度與輻射亮度關(guān)系與輻射亮度的關(guān)系輻射出射度

輻射傳播定律朗伯定律描述黑體輻射強(qiáng)度的分布規(guī)律，即黑體輻射強(qiáng)度與溫度的四次方成正比。逆平方定律點(diǎn)源輻射照度與被照面到點(diǎn)源距離的平方成反比?；鶢柣舴蚨擅枋鑫矬w發(fā)射本領(lǐng)與吸收本領(lǐng)之間的關(guān)系，即好發(fā)射體也是好吸收體。光度學(xué)基本概念及定律02光通量表示光源發(fā)出的總光能量，單位是流明（lm）。光通量越大，光源發(fā)出的光線越多。光強(qiáng)表示光源在某一方向上單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量，單位是坎德拉（cd）。光強(qiáng)描述了光源的發(fā)光強(qiáng)度和方向性。光通量與光強(qiáng)表示被照物體單位面積上接收到的光通量，單位是勒克斯（lx）。照度反映了物體被照亮的程度。照度表示物體表面沿某一方向發(fā)光或反射光線的能力，單位是尼特（nt）。亮度描述了物體表面的明暗程度和色彩鮮艷度。亮度照度與亮度發(fā)光效率表示光源將電能轉(zhuǎn)化為光能的效率，單位是流明每瓦（lm/W）。發(fā)光效率越高，光源越節(jié)能。光效表示光源發(fā)出的光線對人眼視覺效果的評價指標(biāo)，單位是流明每瓦每球面度（lm/W/sr）。光效綜合考慮了光源的發(fā)光效率、光強(qiáng)分布和人眼視覺特性等因素。發(fā)光效率與光效光的反射定律反射光線、入射光線和法線位于同一平面內(nèi)，且反射角和入射角相等。光的直線傳播定律光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，當(dāng)遇到不同介質(zhì)分界面時，會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。光的折射定律折射光線、入射光線和法線位于同一平面內(nèi)，且折射角和入射角的正弦之比等于兩種介質(zhì)的折射率之比。光傳播定律輻射度學(xué)與光度學(xué)關(guān)系03輻射通量是描述光源發(fā)出的所有波長的輻射能的總和，而光通量則是描述人眼可感知的那部分輻射能，即可見光的能量總和。光通量與輻射通量的比值稱為光視效能，它表示了光源發(fā)出的輻射能被人眼感知的效率。輻射通量與光通量輻射照度是描述單位面積上接收到的所有波長的輻射能的總和，而光照度則是描述單位面積上接收到的可見光的能量總和。光照度與輻射照度的比值同樣反映了光視效能。輻射照度與光照度輻射量與光量轉(zhuǎn)換關(guān)系視見函數(shù)人眼對不同波長的光具有不同的敏感度，視見函數(shù)描述了人眼在不同波長下的相對光譜響應(yīng)。在光度學(xué)中，需要考慮視見函數(shù)的影響，將光源發(fā)出的不同波長的光按照人眼的敏感度進(jìn)行加權(quán)處理。亮度感知人眼對亮度的感知是非線性的，即在不同亮度水平下，人眼對亮度變化的敏感度不同。這一特性需要在光度學(xué)中進(jìn)行考慮，例如在照明設(shè)計(jì)中需要選擇合適的亮度水平，以避免過亮或過暗對人眼造成不適。人眼視覺特性對光度學(xué)影響光源選擇01在照明設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的光源。不同光源具有不同的光譜分布和光視效能，因此需要根據(jù)輻射度學(xué)和光度學(xué)的原理進(jìn)行選擇。照明質(zhì)量評價02照明質(zhì)量評價需要考慮多個因素，包括照度、亮度、色溫、顯色指數(shù)等。這些因素都與輻射度學(xué)和光度學(xué)密切相關(guān)，需要運(yùn)用相關(guān)原理進(jìn)行評價和優(yōu)化。節(jié)能與環(huán)保03在現(xiàn)代照明設(shè)計(jì)中，節(jié)能和環(huán)保是重要的考慮因素。通過運(yùn)用輻射度學(xué)和光度學(xué)的原理，可以選擇高效、低能耗的光源和燈具，同時優(yōu)化照明方案，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。輻射度學(xué)與光度學(xué)在照明領(lǐng)域應(yīng)用光源特性及分類04熱輻射光源特性及分類主要特性發(fā)光效率低，光色隨溫度升高而變化，光譜連續(xù)。分類根據(jù)加熱方式可分為電熱輻射光源（如白熾燈）和氣體燃燒輻射光源（如煤油燈、酒精燈）。氣體放電光源特性及分類發(fā)光效率高，光色豐富，光譜不連續(xù)。主要特性根據(jù)放電類型可分為低氣壓放電光源（如熒光燈、霓虹燈）和高氣壓放電光源（如高壓汞燈、高壓鈉燈）。分類VS發(fā)光效率高，壽命長，響應(yīng)速度快，光色豐富。分類根據(jù)發(fā)光原理可分為LED（發(fā)光二極管）、OLED（有機(jī)發(fā)光二極管）、激光等。其中，LED是目前應(yīng)用最廣泛的固體發(fā)光光源之一，具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。主要特性固體發(fā)光光源特性及分類照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識05功能性原則經(jīng)濟(jì)性原則安全性原則藝術(shù)性原則照明設(shè)計(jì)原則和方法01020304根據(jù)視覺作業(yè)要求，選擇合理的照度、色溫和顯色性等照明參數(shù)，提供舒適的視覺環(huán)境。在滿足照明質(zhì)量的前提下，盡量降低照明系統(tǒng)的能耗和運(yùn)行費(fèi)用。確保照明系統(tǒng)安全可靠，防止觸電、火災(zāi)等安全事故的發(fā)生。通過光影、色彩等手段，營造美觀、和諧的照明環(huán)境。照明質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)工作面上的照度分布應(yīng)均勻，避免出現(xiàn)過亮或過暗的區(qū)域?？刂乒庠春蜔艟叩牧炼确植?，減少眩光對視覺的干擾。選擇合適的色溫和顯色性，使物體顏色呈現(xiàn)自然、真實(shí)的效果。采用高效節(jié)能的照明設(shè)備和控制措施，降低能耗和減少對環(huán)境的影響。照度均勻度眩光限制色溫與顯色性節(jié)能與環(huán)保調(diào)整設(shè)計(jì)方案根據(jù)計(jì)算結(jié)果，調(diào)整光源、燈具和布置方案，優(yōu)化照明效果。計(jì)算照度利用照度計(jì)算軟件或公式，計(jì)算工作面上的平均照度和照度均勻度。布置燈具根據(jù)場所的幾何形狀和視覺作業(yè)要求，合理布置燈具位置和投射方向。確定照明設(shè)計(jì)目標(biāo)明確照度、色溫、顯色性等照明參數(shù)的要求。選擇光源和燈具根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)和場所特點(diǎn)，選擇合適的光源和燈具類型。照明計(jì)算方法和步驟案例分析：某室內(nèi)空間照明設(shè)計(jì)實(shí)踐06一個面積為50平方米的客廳，高度為3米。案例空間設(shè)計(jì)需求光源選擇需要為客廳提供舒適、溫馨的照明環(huán)境，同時滿足閱讀、聚會等多種功能需求。采用LED燈作為主要光源，配合輔助光源營造氛圍。030201案例背景介紹根據(jù)空間大小、功能需求和人的視覺感受，確定照明的照度、色溫、顯色指數(shù)等參數(shù)，并選擇合適的燈具和布局方式。采用基礎(chǔ)照明、重點(diǎn)照明和輔助照明的組合方式?；A(chǔ)照明采用吊燈或吸頂燈，提供均勻的照度；重點(diǎn)照明采用射燈或壁燈，突出重要區(qū)域或物品；輔助照明采用地?zé)艋蚺_燈，提供局部補(bǔ)充照明。設(shè)計(jì)思路方案制定照明設(shè)計(jì)思路和方案制定計(jì)算過程根據(jù)空間大小和設(shè)計(jì)需求，計(jì)算所需的總照度、各區(qū)域的照度以及燈具的數(shù)量和功率。同時，根據(jù)燈具的光通量、光效等參數(shù)，計(jì)算實(shí)際的照度和能耗。要點(diǎn)一要點(diǎn)二結(jié)果分析經(jīng)過計(jì)算，該客廳的基礎(chǔ)照度為300lx左右，重點(diǎn)照度為500lx左右，輔助照度為200lx左右。采用LED燈作為主要光源，光效高、壽命長、節(jié)能環(huán)保。同時，通過合理的燈具布局和調(diào)光控制，實(shí)現(xiàn)了舒適、溫馨的照明環(huán)境，滿足了多種功能需求。照明計(jì)算過程和結(jié)果分析總結(jié)本案例通過合理的