
光通量(luminous flux)是光度學中的核心概念,指人眼可感知的光源輻射功率總量。其英文對應詞為"luminous flux",國際單位制中定義為流明(lumen,符號lm)。根據國際照明委員會(CIE)标準,該量值通過人眼視敏函數V(λ)加權計算得出,數學表達式為:
$$ Φ_v = Km int{0}^{infty} Φ_{e,λ} V(λ) dλ $$
其中$Km$為最大光譜光視效能(683.002 lm/W),$Φ{e,λ}$為輻射通量的光譜密度。該參數廣泛應用于照明工程設計、光源效能評估(如LED燈具的lm/W指标)和光學儀器校準領域。國際标準化組織ISO 23539:2023《光度測量》中明确規定了其測量方法和應用場景[來源:ISO标準數據庫]。
中國國家标準GB/T 5702-2019《光源顯色性評價方法》将光通量作為基礎測量參數,要求照明設備标注額定光通量值[來源:國家标準全文公開系統]。美國國家标準與技術研究院(NIST)的實驗數據顯示,典型白熾燈泡光通量約17 lm/W,而現代LED可達150 lm/W以上[來源:NIST光學計量報告]。
光通量是描述光源視覺感知能力的物理量,其核心定義為:
定義與核心特性
光通量(符號Φ)指人眼所能感知的輻射功率,等于單位時間内某一波段輻射能量與該波段的相對視見率乘積。由于人眼對555nm綠光最敏感(相對視見率V(λ)=1),而其他波長光即使輻射功率相同,光通量也會顯著降低。例如,555nm綠光的光通量是同輻射功率650nm紅光的10倍。
計算公式與單位
光通量計算公式為:
$$
Φ = Km int{380}^{780} V(λ) Φ_{eλ} dλ
$$
其中:
實際應用示例
不同光源光通量差異顯著:
意義與局限性
光通量是照明設計中衡量光源亮度的關鍵指标,但需注意:
如需更詳細的光視函數曲線或測量方法,可參考國際照明委員會(CIE)标準文件。
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