光辐射测量原理和方法PDF电子书下载

第一章 基本概念和基础理论 1

1--1 引言 1

1--2 基本概念 3

能量和通量 3

光谱量和非光谱量 3

辐射度量和光度量 3

辐亮度 6

光谱辐亮度 12

辐射度量(光度量)之间的几何关系 15

1--3 辐射度量和光度量的名称、符号和单位 19

光照度单位换算 23

光亮度单位换算 24

1--4 黑体辐射 25

普朗克定律 25

维恩位移定律 27

维恩近似和瑞利-琼斯近似 28

斯忒藩-玻尔兹曼定律 29

归一化光谱分布函数f(λT) 30

归一化累积光谱分布函数F(λT) 30

光量子辐射理论 32

1-5 可见区黑体辐射 34

黑体光亮度 34

黑体辐射的光效能 34

实际温度 36

辐射温度 36

分布温度 36

相关色温 37

色品图 38

第二章 辐射测量 41

2--1 引言 41

2--2 辐射测量的基本要点 44

测量的基本考虑 44

辐射源的测量 48

源的调制 52

源-背景衬比 53

2-3 线光谱辐射的测定方法 55

逐点法 56

通带半宽度法 57

光谱辐射法 60

扫描积分法 61

2-4 标准辐射源 65

黑体辐射器 65

辐亮度标准(钨带灯，碳弧其它标准源) 68

辐照度标准 75

2-5 标准辐射计 76

Wonda辐射热测量计 77

盘形绝对辐射计 79

热释电辐射计 80

2-6 自校准硅光二极管 87

2-7 辐射测量的标定 93

辐射源的标定 94

辐射计的标定 95

2--8 模拟太阳辐射标准和晴朗天空光亮度分布标准 99

地球外太阳辐射的积分辐照度 100

地球外太阳辐射的光谱分布 100

模拟太阳辐射光谱分布的一致性要求 104

模拟总辐射的积分辐照度 107

自然总辐射的光谱分布 109

模拟总辐射光谱分布的一致性要求 111

晴朗天空的相对光亮度分布 114

第三章 光度原理与测量 133

3--1 引言 133

光度学的发展 133

CIE与CIPM的关系 134

光度测量的有效范围 134

3--2 CIE标准光度观察者 135

人眼相对光谱灵敏度 135

明视觉标准光度观察者 136

CIE1964补充色度观察者 144

暗视觉标准光度观察者 144

3--3 基准与光单位 147

早期的火焰基准 147

白炽体基准与“小数”基准 148

临时“国际烛光” 149

黑体基准和“新烛光” 149

新烛光变成坎德拉 150

坎德拉的新定义 151

3--4 测光基本定律 154

平方反比定律 154

余弦定律 156

组合定律 157

塔尔伯特定律 157

无限长发光线和无限大发光面光照度的计算 158

星球的望远光度学 159

光学密度 159

3--5 测光标准灯 164

白炽标准灯 164

气体放电标准灯 166

3--6 物理测光法 167

宽带滤光器法 167

光谱光度法 170

绝对辐射测量法 172

物理光度计的常用线路 172

光度计响应的角分布特性 184

3--7 目视测光法 186

明视觉测光要素 186

介视觉与暗视觉测光要素 188

目视光度计 188

同色光度法 192

异色光度法 192

3--8 光源的测量方法 194

光照度 195

光强度 196

光通量变角测量法 197

光亮度 201

低光亮度 202

照相光度法 203

3--9 放电灯的光通量测量 204

测量设备 204

测量程序 214

测量结果修正 215

标定工作标准 218

性能检查 219

第四章 材料的辐射度和光度特性及其测量 226

4--1 引言 226

光谱特征量 228

一般特征量 228

辐射度特征量 228

光度特征量 228

影响特征量的参数 229

4--2 基本特性及其特征量的描述 232

折射 232

漫射 232

反射 234

透射 240

吸收 241

发射 244

4--3 特征量之间的相互关系 245

辐射度和光度特征量之间的关系 245

光学材料各过程的相互关系 246

光谱特征量与非散射体之间的相互关系 247

4--4 各种材料的特征量 248

Kubelka--Munk常数 248

纸浆、纸和纸板 249

塑料 250

涂料、增塑剂、溶剂和胶合剂 252

具有宏观结构的材料 252

4--5 一般测量方法 253

反射 254

透射 262

透明材料光谱特征量的确定 263

规则透射因数和规则反射因数 265

4--6 绝对反射测量方法 266

变角光度法 266

使用半球辐射体的方法 270

基于Kubclka--Munk理论的方法 271

基于积分球理论的双球法 272

4--7 紫外-可见-近红外光谱光度计 275

几个常用术语的定义 275

结构与工作原理 278

噪声与分辨力之间的关系 282

仪器的最佳工作条件 283

获得最佳仪器参数的步骤 290

4--8 傅里叶变换红外光谱光度计 291

傅里叶干涉分光计原理 291

傅里叶变换红外光谱光度计的功能 293

4--9 几种新型测量仪器 298

逆反射计 298

朦胧计 300

光泽计 301

镜面反射率测量仪 302

4--10 估计杂散辐射能量的常规方法 304

杂散辐射的一般概念 306

光学系统设计对杂散辐射能量的影响 310

杂散辐射能量随缝宽和缝高的变化 312

滤光器材料和衰减器 314

检验步骤与方法 318

第五章 光辐射探测器 329

5--1 引言 329

热敏探测器 329

光电探测器 329

5--2 各种探测器的原理和性能 330

测辐射热器 330

热偶堆 332

高莱池 333

热释电型探测器 333

光电发射器件 334

光导型探测器 336

光伏型探测器 337

5-3 探测器的特性参数 339

响应度 339

光谱响应曲线 339

响应时间 339

噪声电压(流)噪声等效功率(NEP) 340

热噪声 341

产生-复合噪声 341

散粒噪声 342

光子噪声 342

探测率 343

量子效率 344

5-4 光电探测器的参数测定 345

非线性 345

相对光谱响应度 345

空间响应度分布 346

疲劳 347

偏振误差 347

局部响应度分布 348

光照度计的允许误差 349

5--5 探测器光谱灵敏度的测量方法 349

参考热偶堆法 350

串接单色仪透射比测量法 358

串接单色仪法与参考热偶堆法测定探测器光谱灵敏度结果的比较 364

探测器绝对光谱灵敏度的测量 367

5--6 测量探测器非线性的各种方法 370

迭加法 371

Bouguer定律法 384

Beer定律法 386

迭加法与Bouguer定律的结合法 386

平方反比律法 387

使用液体和气体标准吸收滤光器法 388

使用标准反射材料法 388

使用转动扇形盘法 388

谐频振幅或拍频振幅测量法 389

辐通量测量法 393

示零法 394

用线性探测器标定被测探测器法 394

5--7 减小非线性和提高准确度的方法 395

光电倍增管的选用 396

扇形盘的使用 397

将稳定通量加于两个被斩辐射束中的弱通量(Jung法) 397