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紀錄】燭光 candela, cd:
540.0154 * 10^12 Hz 單色輻射光源(黃綠色光,人眼最敏感的可見光頻率)在單位立體角的輻射通量為 1/683 W/sr 時的輻射強度為 1 燭光
(對應傳統由一根蠟燭亮度定義的1 燭光
WK
那如果頻率不同或是混合光怎麼辦?(舉手)
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WK : 用光度函數轉換不同頻率色光需要多少輻射通量才能達到和 1 燭光相等的視覺明暗感受,光度函數是從人眼的「感覺」歸納出來的……統計人類的感覺來定義物理量
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從發光體的光度(單位:燭光)可以計算單位時間內被照射物體的總光能 = 發光體發出的總光能,稱為光通量,單位:流明 lumen, lm
計算方式為 cd * sr ( = W = J/s )
如果一顆封閉空心球球心有一個 1 燭光的發光源,則空心球內面總光通量為 4π lm
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當計算物體表面吸收到的可見光光通量時,稱為照度,單位 勒克斯 lux lx,計算方式為 lm / m^2
光源的光度(燭光)不變,則總光通量不變,但是空心球越大(殼面離圓心光源越遠,受光表面的面積也會越大,照度就會下降)
WK
光通量的部分要跟燭光掛勾讓我非常不解。如果單位是 W,那就很尷尬。

因為 W 基本上可以由兩個東西決定,一個是單位時間通過的光子數,一個個光子的頻率。

但如果鎖定在用 cd 來定義光通量,意味著不是 540.1504 tHz 的光線通過時,會被光度函數給下修光通量的值。所以實際上光通量的數值是「人類覺得亮不亮眼的程度的總和」,而不是 W 這單位(J/s)原初的意義,即功率。
WK
這邊還沒有考慮到人類對於光強度的感應是對數尺度的問題。
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最後是亮度,在不同領域定義很雜的一個單位,這裡取簡單的來解釋
將光源「壓成平面」的時候,每平方公尺發出的光度就稱為亮度,也就是 cd / m^2,單位 尼特 nit
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WK : 人類感官對聲音的感應也是,像分貝那樣
BGs
cd * sr ( = W = J/s )
括號裡面的等號其實不合理,光通量可以被拆到每秒多少焦耳,但是每秒多少焦耳的能量卻不一定就是光(可以是熱能、電力)
只是在因次分析的時候可以用
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完全去除掉人眼的感覺,有輻照度 W / m^2、輻射率 ( W / sr ) / m^2 可以對應上面的照度和亮度
WK
是的,就跟你說的一樣。一個每秒噴出 100 個 1080.0308 tHz 光子的光源,跟一個每秒噴出 100 個 540.0154 tHz 光子的光源,前者的功率無疑比較高,後者的光通量則無疑較高。但兩者的單位都是 W,這不對。
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量纲 - 维基百科,自由的百科全书
把單位拆開來會遇到的問題,變成無意義
BGs
我好像知道為什麼 SI 基本單位會把 cd 加進去七個基本單位裡了,因為不給拆(
WK
但這樣講有點逃避。因為在定義基本物理量時不得不倚賴因次的連鎖定義。
WK
對,所以 cd 不得不獨立出來,作弊手段啦。
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