spectral radiance是什麼意思，spectral radiance的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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光譜輻射亮度（Spectral Radiance）是輻射度量學中的一個核心物理量，用于精确描述光源或物體表面在特定方向、特定波長處發射、傳輸或反射的輻射功率強度。其重要性體現在光學、遙感、材料科學、天文觀測等多個領域。

詳細解釋如下：

1. 物理定義： 光譜輻射亮度 ( L_{lambda}(lambda, theta, phi) ) 定義為：在給定波長 (lambda) 處，單位波長間隔（例如納米 nm 或微米 µm）、單位投影面積（在觀察方向上的投影）、單位立體角内，輻射源發出的輻射功率。其國際單位制（SI）單位是瓦特每球面度每平方米每納米 (W·sr⁻¹·m⁻²·nm⁻¹) 或等效的其他波長單位組合（如 W·sr⁻¹·m⁻²·µm⁻¹）。

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

   • ( d Phi )：輻射通量的微分（單位：瓦特 W）。
   • ( dOmega )：立體角的微分（單位：球面度 sr）。
   • ( dA_{text{proj}} = dA cdot costheta )：觀察方向投影面積的微分（單位：平方米 m²），(theta) 是觀察方向與表面法線的夾角。
   • ( dlambda )：波長的微分（單位：納米 nm 或微米 µm）。

2. 關鍵特征：

   • 方向性：它描述的是在特定觀察方向 ((theta, phi)) 上的輻射強度。
   • 光譜（波長）分辨：它針對的是光譜中一個非常窄的波長區間 ((lambda) 到 (lambda + dlambda)) 内的輻射量，反映了輻射能量隨波長的分布。
   • 與面積相關：它關聯到輻射源表面的特性（單位投影面積）。
   • 基礎量：它是計算總輻射亮度（對所有波長積分）、輻射照度（對立體角積分）等許多其他輻射度量的基礎。

3. 實際意義與應用：

   • 光源表征：精确描述如LED、激光器、太陽等光源在不同波長和方向上的發射特性。
   • 材料特性：測量物體表面的光譜反射率或發射率時，需要知道入射或出射的光譜輻射亮度。
   • 遙感成像：衛星或航空傳感器（如多光譜、高光譜成像儀）探測到的信號直接與地物目标的光譜輻射亮度相關。
   • 輻射傳輸計算：在大氣科學、氣候模型中，計算光在大氣中的傳播和相互作用依賴于對光譜輻射亮度的建模。
   • 顔色科學：雖然最終感知的是顔色（與三刺激值相關），但光譜輻射亮度是計算顔色的物理輸入數據。

權威參考來源：

1. 國際照明委員會 (CIE)：作為光學和照明領域的最高國際标準組織，CIE在其出版物中明确定義了輻射度量學的基本量，包括光譜輻射亮度。例如，CIE Publication 17.4:1987 “International Lighting Vocabulary” 及其後續更新版本提供了标準術語和定義。來源：CIE官方網站術語庫 (需注意具體定義通常在正式出版物中)。
2. 美國國家标準與技術研究院 (NIST)：NIST的物理測量實驗室（PML）在輻射度和光度測量方面提供權威的指南和标準。其發布的“NIST Self-Study Manual on Optical Radiation Measurements”系列（如SP250-20）詳細闡述了光譜輻射亮度的概念、測量原理和标準。來源：NIST SP 250 Series。
3. 維基百科 (Wikipedia)：維基百科的“Radiance”詞條提供了清晰的概念解釋、數學定義和單位說明，并引用了相關标準文獻。雖然維基百科本身是百科性質，但其關于基礎物理概念的條目通常經過嚴格審核，并指向權威來源。來源：Wikipedia - Radiance (特别關注“Spectral Radiance”部分)。

網絡擴展資料

spectral radiance（光譜輻射率）是光學和輻射度量學中的重要概念，其詳細解釋如下：

1.基本定義

spectral radiance指物體在特定波長（或頻率）下，單位面積、單位立體角内輻射的功率。其物理意義為描述物體表面在某一方向上輻射能量的光譜分布特性。

2.物理意義

• 與黑體的關系：物體的輻射率等于其輻射能量與同溫度下黑體輻射能量的比值。黑體輻射率為1，普通物體介于0-1之間。
• 數學表達：在視覺感知中，可表示為 $$l(lambda) = r(lambda) cdot e(lambda)$$，其中$r(lambda)$為物體反射率，$e(lambda)$為入射光譜輻照度。

3.應用領域

• 光學測量：用于光譜分析、遙感技術及熱成像等領域。
• 視覺科學：解釋人眼對不同波長光的敏感度差異（如明視覺的譜效曲線）。

4.單位與擴展

• 單位通常為W/(m²·sr·nm)（瓦特每平方米球面度納米）或W/(m³·sr)。
• 相關術語：spectral irradiance（光譜輻照度）、spectral radiant exitance（光譜輻射出射度）等。

5.測量方法

通過黑體輻射源或熱噴流實驗測量光譜輻射強度（spectral radiant intensity），常用分光光度計等儀器。

如需進一步了解測量技術或公式推導，可參考光學物理相關教材或專業論文。

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