照明的基础知识

2008-07-05

照 明 培 训 讲 义

- 1 - 广东顺祥节能照明科技有限公司

二○○九年三月二十六日

一、光的基础知识 1、光的本质

人们通常所说的光是指“可见光”，它是有光源发出的辐射能中的一部分，并能产生视觉效应。从大量子物理的观点，光具有二重性：粒子性和波动性。单个光子呈粒子性，密集光子的集合衍射便呈现出波动性。所以，光是一种电磁辐射能，即电磁波，光线的方向也就是波传播的方向。将各种电磁波按波长依次排列，就成为电磁波谱，如图1-1所示

图（1-1）电磁波谱及可见光光谱

由图（1-1）电磁波谱及可见光光谱分布可以看出，可见光在整个波谱中仅占极小的部分。 2、可见光谱

人类视觉能感受到的电磁波可见部分的波长范围大约在380nm至780nm之间（1nm=10-6mm）,而不同波长的光给人的颜色感觉也不同。波长从380nm向780nm递增时，光的颜色从紫色开始，按蓝、青、绿、黄、橙、红的顺序逐渐变化，两种颜色之间没有明显的分界。将全部可见光波混合在一起就形成日光，即白色光。 3、紫外和红外辐射

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太阳光和光源在发出可见光的同时，都会有紫外线和红外辐射．只是眼睛视觉反应不出来而已。

● 波长小320nm的紫外辐射对生物组织有损害；

● 波长在260nm处的紫外辐射灭菌效应最大；

● 波长253.7nm的紫外线作用于三基色粉或荧光粉会产生发光效应； ● 波长大于780nm的近红外光谱会产生热。对光源来说，由于红外线的存在而损失了光效能，产生了不需要的热；

● 白炽灯因钨丝加热时产生太多看不见的红外光,所以光效低； ● 低压汞蒸气放电灯会产生253.7nm的紫外辐射，因此，提高发

光效率，控制紫外辐射的泄露分量十分重要。 4、光的基本度量单位

1.光通量是视觉响应的计量。定义为：光源在单位时间内向周围空间辐射并引起视觉的能量，称为光通量，符号Φ，单位为流明（Lm）。光通量说明发光体的光线数量。

● 光通量的测量必须在积分球内进行；

● 人眼对比不同波长的光的灵敏度不一样，对波长为555nm的黄、绿光最灵敏，波长离555nm越远，灵敏度越低；

● 对某一特定的光源来说，不仅要测量它的光通量，而且要展示它的频谱分布，评价它的视觉效果。

2.发光强度：光源在空间某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量空间密度，称为光源在该方向上的发光强度，简称光强。

浅释：桌子上放有一盏无罩的白炽灯泡，在加上灯罩后，桌面显得亮多了。而同一灯泡不加罩与加罩，它所发出的光通量是一样的，只不过是加上灯罩之后，光线经灯罩反射使光通量在空间的分布状况发生了变化，射向桌面的光通量比未加罩时增多了。因此，在电气照明技术中，必须了解光通量在空

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间各个方向上的分布情况。发光体在某个方向上发出的光通量密度，它表面了光通量在空间的分布情况。

3.照度：投射到被照面上的光通量与被照面的面积之比称为该面的照度，照度单位为勒克斯（Lx）。光照度：表示被照表面接受光通量密度，用来鉴定被照面的照明情况。

感性认识：1只40W白炽灯1米远处的照度约为30Lx，加一搪瓷罩后增加到73Lx。深圳12月份上午10时正对太阳光的照度为4.65×104Lx;单边高楼阴影下的照度约为8250～12000Lx；树荫下的照度约为2050～2280Lx。大马路14.5米高的双泡路灯（400W高压钠灯+250W金卤灯）垂直地面照度为55～68Lx。由此可见，人造光源与太阳光相比实在太渺小。

4.亮度：发光体在视线方向单位投影面上的发光强度称为该物体表面的亮度。单位为坎德拉每平方米（cd/m2）

在同一位置上并排放置一个黑体和一个白色体，虽然它们的照度一样，但人眼看起来白色体要亮得多。这是因为人眼的视网膜上的照度是被视物体在沿视线方向上的发光强度造成的，而白色体的反光要比黑色体强得多，所以感到白色体比黑色体亮得多。 5、照明电光源

将电能转换为光能，从而获得光通量的设备、器具则称为照明电光源。十九世纪爱迪生发明了白炽灯，开始了电光照明的新纪元。 1.电光源的分类

电光源按其发光原理主要可分为两大类：热辐射光源（即固体电光源）和气体放电光源。 a. 固体热辐射光源

利用电流将金属或陶瓷之类的物体加热到白炽程度而产生发光的光源，白炽灯和LED灯属于此类。

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