光的本質(zhì)是什么?
最近有網(wǎng)友想了解光的基礎(chǔ)知識(shí),筆者利用本平臺(tái)進(jìn)行適度介紹,詳細(xì)、系統(tǒng)的可參閱《照明設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第三版)。
首先,光是一種特殊的輻射。而輻射是指能量以電磁波或粒子(如α粒子、β粒子等)的形式向外發(fā)射、傳播、擴(kuò)散的過程。自然界中溫度在絕對(duì)溫度零度以上的物體都可以不停地向外發(fā)射、傳播電磁波和粒子。

圖1 太陽輻射光譜(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
從圖1可知,可見光是輻射的一小部分,通俗地講,人所能看到的電磁波波長。每個(gè)人個(gè)體略有差異,但一般認(rèn)為可見光的波長在380~780nm,而有些動(dòng)物可以感知到(看、聽等)更寬泛的電磁波波長,例如蛇可以感知紅外線,蜜蜂可以看到紫外線。因此,可見光是能直接引起人視覺的輻射??梢姽庖卜Q為可見輻射,簡稱光。
其次,光有許多特性。例如光的傳播特性,即直線傳播;光可以反射、折射、散射等(封面照片體現(xiàn)光的反射)。光可以在真空中傳播,不需要任何介質(zhì);光也可以在玻璃、水等介質(zhì)中傳播。

圖2 光的折射、反射(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
光的輻射量可用光通量表示,光通量是指按照國際規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)人眼視覺特性評(píng)價(jià)的輻射通量的導(dǎo)出量,用Φ表示,單位:lm,計(jì)算見下式。

式中,Km——光譜光視效能的最大值,為683lm/W;
V(λ)——光譜光視效率,為CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光譜光視效率函數(shù);
φe.λ——光譜分布的輻射通量,單位:W。
1個(gè)lm的光通量等于一個(gè)1cd (坎德拉)均勻發(fā)光強(qiáng)度的點(diǎn)光源在1sr(球面度)單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量,即1 lm=1 cd·sr。

圖3 光通量圖示(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
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