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目录
一.光的认识
二.光的基本概念
三.几何光学的基本定律
四.配光曲线
一、光的认识
1、什么是光？光是一种电磁波
2、LED各种色温的光谱图
1）冷 白LED：紫外含量高
自然白LED：紫外含量中
暖 白LED：紫外含量低
2）峰值波长：
冷 白LED：~530nm
自然白LED：~560nm
暖 白LED：~590nm
3）波长越长，光能量越低，色温越
低，光色偏黄
4）蓝色波长：424～455nm
青色波长：455～492nm
绿色波长：493～575nm
黄色波长：575～585nm
橙色波长：585～647nm
二、光的基本概念
1、色温
在实验中，以绝对零度为起点，加热一铁块。规定加热温度每升高1度，色温就增加1K。当温度升到800K时，铁开始发红光；升到1600K时，铁块开始发黄色的光；当温度上升到2800K时，铁块发出白光；温度上升到5600K时，发出的光与太阳光相似；当温度为25000K时，铁块发出蓝光。
 应用实例：CREE LED (实物举例)
2、显色性：
光源对物体的显色能力称为显色性。以显色指数衡量。
注：色温高不等于显色指数高，显色指数高也不等于色温高。
常见光源显色指数
常见光源显色指数表
3、色坐标
色坐标也叫色品坐标或色度坐标，它反映了光的颜色。由色坐标可以看出，白光
是一种复合光，是由红绿蓝三原色或其它多种颜色复合而成。
举例：
在《国际民用航空公约附件十四》 对助航灯具光色有如下规定：
红色： 紫色界限 y = 0.980–x
黄色界限 y = 0.335
黄色： 红色界限 y = 0.382
白色界限 y = 0.790–0.667x
绿色界限 y = x－0.120
4、光通量
光通量是由光源向各个方向射出的光功率，也即每一单位时间射出的光能量，以φ表示，单位为流明(lumen,简称lm)。
1W = 683 lm
表示1W的功率全部转换成波长为555nm的光，为683流明。这是最大的光转换效率，也是定标值，因为人眼对555nm的光最敏感。对于其它颜色的光，比如650nm的红色，1W的光仅相当于73流明。对于白色光，因为其为复合光，光谱结构不同，光通量也不同。
光效：光源消耗1W电功率所发出的光通量Φ，单位是流明/瓦(lm/W) 。
常见光源的效率
光源的效率 LED
5、光强
光源在单位立体角内所辐射出的光通量。
 I = dФ/dω 1cd = 1lm/1sr
6、照度
照度是表示物体被照亮的程度的物理量。当光通量投射到物体表面时，可以把表面照亮，照度就是照射到物体表面的光通量Φ与物体表面面积S的比值，即：E=Φ/S
照度的单位是勒克斯(lx)，面积的单位是平方米(m2)。若被照面积是1m2，照射的光通量是1lm，则被照面上的照度就是1lx。
照度的数量级概念
照度平方反比定律
E=I/ D2
E= 照度
I= 指定方向的光强
D= 从光源到照射点的距离
反比定律表明照度与从光源到照射点的距离的平方成反比。
注：1）光源必须是点光源
2）平行光不遵循该定律
三、几何光学的基本定律
1、光的反射定律：
1）入射光线、法线和反射光线在同一平面内；
2）入射光线与反射光线在法线的两侧，且有：
I’’=-I
说明：反射器一般是利用反射定律来设计配光的
2、光的折射定律：
1）折射光线与入射光线和法线在同一平面内；
2）折射角与入射角的正弦之比与入射角的大小无关，仅由两介质的性质决定，当温度、压力和光线的波长一定时，其比值为一常数，等于前一介质与后一介质的折射率之比，即：
说明：条纹玻璃透明件等一般是利用反射定律来设计配光的
3、全反射
当光从光密介质射向光疏介质时，逐渐增大入射角到某一值时，折射角 达90度 ，使折射光线沿界面掠射而出。若入射角继续增大，将会发生全反射。对应于折射角为90度的入射角称临界角：
说明：LED光源采用透镜全反射配光设计时，由于透镜材料（PMMA、PC）的透光率很高，全反射效率也很高，因此其配光效率比采用反射定律配光的反射器的配光效率高10%～30%
四、配光曲线
1、定义
配光曲线是表示灯具发出的相对光强度分布曲线，单位cd/k.lm（读为：坎德拉每千流明）
2、读图
1）从图中可以出此灯具为旋转对称配光；
2）灯具正下方0度方向光强最强，为600cd/k.lm；也可读取任意角度的光强值，例：30度方向的光强为390cd/klm；
3）假定灯具光通亮为1000 lm，则0度方向光强为600cd，如光通量为2000lm，0度方向光强为1200cd；
4）灯具的半光强角为70度，发光角度为100度；
5）配光曲线与光源功率无关。
注：半光强角即为最大光强值一半处所对应的角度
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