spectral radiance是什么意思，spectral radiance的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

光谱辐射亮度（Spectral Radiance）是辐射度量学中的一个核心物理量，用于精确描述光源或物体表面在特定方向、特定波长处发射、传输或反射的辐射功率强度。其重要性体现在光学、遥感、材料科学、天文观测等多个领域。

详细解释如下：

1. 物理定义： 光谱辐射亮度 ( L_{lambda}(lambda, theta, phi) ) 定义为：在给定波长 (lambda) 处，单位波长间隔（例如纳米 nm 或微米 µm）、单位投影面积（在观察方向上的投影）、单位立体角内，辐射源发出的辐射功率。其国际单位制（SI）单位是瓦特每球面度每平方米每纳米 (W·sr⁻¹·m⁻²·nm⁻¹) 或等效的其他波长单位组合（如 W·sr⁻¹·m⁻²·µm⁻¹）。

   $$ L{lambda} = frac{d Phi}{dOmega cdot dA{text{proj}} cdot dlambda} $$ 其中：

   • ( d Phi )：辐射通量的微分（单位：瓦特 W）。
   • ( dOmega )：立体角的微分（单位：球面度 sr）。
   • ( dA_{text{proj}} = dA cdot costheta )：观察方向投影面积的微分（单位：平方米 m²），(theta) 是观察方向与表面法线的夹角。
   • ( dlambda )：波长的微分（单位：纳米 nm 或微米 µm）。

2. 关键特征：

   • 方向性：它描述的是在特定观察方向 ((theta, phi)) 上的辐射强度。
   • 光谱（波长）分辨：它针对的是光谱中一个非常窄的波长区间 ((lambda) 到 (lambda + dlambda)) 内的辐射量，反映了辐射能量随波长的分布。
   • 与面积相关：它关联到辐射源表面的特性（单位投影面积）。
   • 基础量：它是计算总辐射亮度（对所有波长积分）、辐射照度（对立体角积分）等许多其他辐射度量的基础。

3. 实际意义与应用：

   • 光源表征：精确描述如LED、激光器、太阳等光源在不同波长和方向上的发射特性。
   • 材料特性：测量物体表面的光谱反射率或发射率时，需要知道入射或出射的光谱辐射亮度。
   • 遥感成像：卫星或航空传感器（如多光谱、高光谱成像仪）探测到的信号直接与地物目标的光谱辐射亮度相关。
   • 辐射传输计算：在大气科学、气候模型中，计算光在大气中的传播和相互作用依赖于对光谱辐射亮度的建模。
   • 颜色科学：虽然最终感知的是颜色（与三刺激值相关），但光谱辐射亮度是计算颜色的物理输入数据。

权威参考来源：

1. 国际照明委员会 (CIE)：作为光学和照明领域的最高国际标准组织，CIE在其出版物中明确定义了辐射度量学的基本量，包括光谱辐射亮度。例如，CIE Publication 17.4:1987 “International Lighting Vocabulary” 及其后续更新版本提供了标准术语和定义。来源：CIE官方网站术语库 (需注意具体定义通常在正式出版物中)。
2. 美国国家标准与技术研究院 (NIST)：NIST的物理测量实验室（PML）在辐射度和光度测量方面提供权威的指南和标准。其发布的“NIST Self-Study Manual on Optical Radiation Measurements”系列（如SP250-20）详细阐述了光谱辐射亮度的概念、测量原理和标准。来源：NIST SP 250 Series。
3. 维基百科 (Wikipedia)：维基百科的“Radiance”词条提供了清晰的概念解释、数学定义和单位说明，并引用了相关标准文献。虽然维基百科本身是百科性质，但其关于基础物理概念的条目通常经过严格审核，并指向权威来源。来源：Wikipedia - Radiance (特别关注“Spectral Radiance”部分)。

网络扩展资料

spectral radiance（光谱辐射率）是光学和辐射度量学中的重要概念，其详细解释如下：

1.基本定义

spectral radiance指物体在特定波长（或频率）下，单位面积、单位立体角内辐射的功率。其物理意义为描述物体表面在某一方向上辐射能量的光谱分布特性。

2.物理意义

• 与黑体的关系：物体的辐射率等于其辐射能量与同温度下黑体辐射能量的比值。黑体辐射率为1，普通物体介于0-1之间。
• 数学表达：在视觉感知中，可表示为 $$l(lambda) = r(lambda) cdot e(lambda)$$，其中$r(lambda)$为物体反射率，$e(lambda)$为入射光谱辐照度。

3.应用领域

• 光学测量：用于光谱分析、遥感技术及热成像等领域。
• 视觉科学：解释人眼对不同波长光的敏感度差异（如明视觉的谱效曲线）。

4.单位与扩展

• 单位通常为W/(m²·sr·nm)（瓦特每平方米球面度纳米）或W/(m³·sr)。
• 相关术语：spectral irradiance（光谱辐照度）、spectral radiant exitance（光谱辐射出射度）等。

5.测量方法

通过黑体辐射源或热喷流实验测量光谱辐射强度（spectral radiant intensity），常用分光光度计等仪器。

如需进一步了解测量技术或公式推导，可参考光学物理相关教材或专业论文。

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