
【化】 intensity of light; light intensity
光強(Luminosity Intensity)是光學和物理學中的核心概念,指單位立體角内光源輻射的可見光功率,用于量化光源在特定方向上的發光能力。根據國際單位制(SI),其标準單位為坎德拉(cd),定義為頻率540×10¹² Hz的單色光源在給定方向上的輻射強度為1/683瓦特每球面度時的光強。
從漢英詞典角度解析,“光強”對應英文術語為luminous intensity,強調人眼感知的光輻射效能。該定義基于國際照明委員會(CIE)的視見函數曲線,反映人眼對不同波長光的敏感度差異。例如,波長為555納米的綠光在人眼中具有最高光視效能(683 lm/W),而紅外線和紫外線則不被感知。
在應用層面,光強測量技術已形成國際标準ISO/CIE 19476:2014,涵蓋LED照明、激光器件和顯示設備的光度學評估。中國國家标準化管理委員會(GB/T 7922-2022)進一步細化了工業場景中的光強測試規範,包括汽車前照燈、投影儀等産品的強制性檢測标準。
與輻射強度(radiant intensity)的差異在于:光強僅包含可見光譜(380-780nm)且加權了人眼生物效應,而輻射強度涵蓋全電磁波譜的物理能量輸出。這種區别在CIE發布的《國際照明詞彙》第18版中通過數學公式明确表達: $$ K_m = 683 mathrm{lm/W}
Phiv = Km int{380}^{780} Phi{e,lambda} V(lambda) dlambda $$ 其中$V(lambda)$代表人眼相對靈敏度函數。
“光強”是“光強度”的簡稱,在不同學科和場景中有不同含義,需結合具體語境理解:
物理學中的光強
通常指單位面積上的光功率(單位:瓦特/平方米,W/m²),計算公式為:
$$
I = frac{P}{A}
$$
其中 ( P ) 是光功率,( A ) 是光束橫截面積。例如,激光的光強遠高于普通燈泡。
光度學中的發光強度
特指光源在特定方向上的發光能力,單位為坎德拉(cd)。這是基于人眼對可見光的敏感度加權後的物理量,常用于描述燈具的亮度。
光學中的相對強度
在幹涉、衍射等現象中,光強常指光波振幅的平方,用于分析明暗條紋分布。例如雙縫幹涉中,光強公式為:
$$
I = I_0 cosleft(frac{pi d sintheta}{lambda}right)
$$
應用場景舉例
若需進一步了解測量方法(如光度計)或具體領域(如天文學中的星等與光強關系),可提供補充說明。
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