
【化】 luminous efficiency
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
inspect; look at; regard; watch
【醫】 opto-; vision; visus
efficiency; usefulness
【醫】 activity; efficacy; potency
【經】 efficiency
光視效能(Luminous Efficacy)是照明工程與光度量學中的核心概念,指光源将輸入能量轉化為可見光輻射的效率。根據國際照明委員會(CIE)發布的CIE S 017:2020标準,其定義為光源發出的總光通量(單位:流明)與消耗功率(單位:瓦特)的比值,計算公式為:
$$ K = frac{Phi_v}{P} $$
其中:
該參數在節能評估中具有重要價值:白熾燈的典型效能為10-17 lm/W,而現代LED燈具可達150-200 lm/W。美國能源部(DOE)在《固态照明研發計劃》中強調,提升光視效能是實現碳中和目标的關鍵技術路徑之一。國際電工委員會(IEC)制定的IEC 62612标準則規定了LED模塊效能等級的分類方法。
當前研究前沿聚焦于突破肖特基極限(理論最大效能約300 lm/W),德國歐司朗等企業通過磷光體塗層優化,已在實驗室實現285 lm/W的突破性成果(《自然·光子學》2023年報告)。
光視效能是描述光源将能量轉化為可見光效率的重要參數,其核心定義和特性如下:
基本定義與公式
光視效能指光源産生的光通量(單位:流明,lm)與輸入能量(單位:瓦特,W)的比值,公式為:
$$
K = frac{Phi_v}{P}
$$
其中,$Phi_v$為光通量,$P$為輻射通量或電功率。根據能量類型不同,分為兩種:
單位與最大值
單位為流明/瓦特(lm/W)。在明視條件下,人眼對波長555 nm的黃綠光最敏感,此時光譜光視效能達到最大值$K_m = 683 text{lm/W}$。
實際應用中的典型值
與光譜光視效率的關系
光譜光視效率$V(lambda)$表示人眼對不同波長光的敏感度,定義為某波長光的光視效能$K(lambda)$與最大值$K_m$的比值,即:
$$
V(lambda) = frac{K(lambda)}{K_m}
$$
這解釋了555 nm光效能最高的原因。
光視效能綜合反映了光源的物理特性與人眼感知的匹配程度,是照明工程、光環境設計等領域的關鍵指标。
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