
【化】 luminous efficiency
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
inspect; look at; regard; watch
【医】 opto-; vision; visus
efficiency; usefulness
【医】 activity; efficacy; potency
【经】 efficiency
光视效能(Luminous Efficacy)是照明工程与光度量学中的核心概念,指光源将输入能量转化为可见光辐射的效率。根据国际照明委员会(CIE)发布的CIE S 017:2020标准,其定义为光源发出的总光通量(单位:流明)与消耗功率(单位:瓦特)的比值,计算公式为:
$$ K = frac{Phi_v}{P} $$
其中:
该参数在节能评估中具有重要价值:白炽灯的典型效能为10-17 lm/W,而现代LED灯具可达150-200 lm/W。美国能源部(DOE)在《固态照明研发计划》中强调,提升光视效能是实现碳中和目标的关键技术路径之一。国际电工委员会(IEC)制定的IEC 62612标准则规定了LED模块效能等级的分类方法。
当前研究前沿聚焦于突破肖特基极限(理论最大效能约300 lm/W),德国欧司朗等企业通过磷光体涂层优化,已在实验室实现285 lm/W的突破性成果(《自然·光子学》2023年报告)。
光视效能是描述光源将能量转化为可见光效率的重要参数,其核心定义和特性如下:
基本定义与公式
光视效能指光源产生的光通量(单位:流明,lm)与输入能量(单位:瓦特,W)的比值,公式为:
$$
K = frac{Phi_v}{P}
$$
其中,$Phi_v$为光通量,$P$为辐射通量或电功率。根据能量类型不同,分为两种:
单位与最大值
单位为流明/瓦特(lm/W)。在明视条件下,人眼对波长555 nm的黄绿光最敏感,此时光谱光视效能达到最大值$K_m = 683 text{lm/W}$。
实际应用中的典型值
与光谱光视效率的关系
光谱光视效率$V(lambda)$表示人眼对不同波长光的敏感度,定义为某波长光的光视效能$K(lambda)$与最大值$K_m$的比值,即:
$$
V(lambda) = frac{K(lambda)}{K_m}
$$
这解释了555 nm光效能最高的原因。
光视效能综合反映了光源的物理特性与人眼感知的匹配程度,是照明工程、光环境设计等领域的关键指标。
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