1

C¸c ®¹i l­îng tr¾c quang

1. Dßng quang n¨ngd

dQ, dt

Dßng quang n¨ng qua d: L­îng n¨ng

l­îng truyÒn qua diÖn tÝch d trong 1 ®¬n

vÞ thêi gian

dt

dQdP

n

§¬n vÞ: W

Chïm s¸ng nhiÒu b­íc sãng: Dßng quang n¨ng b»ng tæng

dßng quang n¨ng cña c¸c ¸nh s¸ng ®¬n s¾c

§ 1. C¸c ®¹i l­îng tr¾c quang

2

2. Hµm sè thÞ kiÕn. Quang th«ng

a. Hµm sè thÞ kiÕn:

- A/s cã kh¶ n¨ng t¸c dông lªn m¾t, gióp nh×n c¸c vËt xung

quanh

- §é nh¹y cña m¾t víi nh÷ng vïng quang phæ kh¸c nhau lµ kh¸c

nhau: cïng ®é lín dßng quang n¨ng, b­íc sãng kh¸c nhau c¶m

gi¸c s¸ng kh¸c nhau.

-> §­a ra ®¹i l­îng ®Æc tr­ng cho ®é nh¹y cña m¾t: Hµm sè thÞ

kiÕn (V)

X©y dùng:

- M¾t ng­êi nh¹y nhÊt víi a/s mµu xanh lôc (0,555 m) -> chän

Vm =0,555 m = 1.

- Trong vïng nh×n thÊy (0,4 m 0,76 m ) víi m V < 1.

3

- Trong c¸c vïng cßn l¹i V = 0.

0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80

4

b. Quang th«ng

• C¸c ®¹i l­îng ¶nh h­ëng ®Õn c¶m gi¸c s¸ng: Dßng quang n¨ng

vµ hµm sè thÞ kiÕn.

• TÝch cña dßng quang n¨ng vµ hµm sè thÞ kiÕn ®Æc tr­ng cho

chïm s¸ng vÒ t/d g©y ra c¶m gi¸c s¸ng gäi lµ Quang th«ng.

d = VdP

(Quang th«ng øng víi b­íc sãng )

• Quang th«ng toµn phÇn:

2

1

dPV

• Dßng quang n¨ng toµn phÇn:

)(2

1

QPdPP

5

3. C­êng ®é s¸ng cña nguån ®iÓm

a. Gãc khèi

• Gãc khèi nh×n thÊy diÖn tÝch d tõ mét ®iÓm S lµ phÇn kh«ng

gian giíi h¹n bëi h×nh nãn cã ®Ønh t¹i S vµ cã c¸c ®­êng sinh

tùa trªn chu vi cña d.

• TrÞ sè: b»ng phÇn diÖn tÝch giíi h¹n trong h×nh nãn cña mÆt

cÇu t©m S, b¸n kÝnh ®¬n vÞ.

S

1

r

d

ddn

n

ix

6

Liªn hÖ d vµ d:

2

1

cos. rid

d

d

d

n

2

cos

r

idd

S

1

r

d

d

dn

n

ix

• §¬n vÞ gãc khèi:

Stªra®ian (sr)

• Gãc khèi øng víi toµn

kh«ng gian: 4 (sr)

7

b. C­êng ®é s¸ng cña nguån ®iÓm

Nguån ®iÓm S ph¸t theo ph­¬ng Sx mét quang th«ng ®Òu d,

trong ph¹m vi gãc khèi d. §N c­êng ®é s¸ng I cña S theo

ph­¬ng Sx lµ ®¹i l­îng:

d

dI

I ®Æc tr­ng cho kh¶ n¨ng ph¸t s¸ng cña nguån theo ph­¬ng

S

1

r

d

ddn

n

ix

8

• Nguån kh«ng ®¼ng h­íng: c­êng ®é s¸ng ph¸t theo c¸c ph­¬ng

lµ kh«ng gièng nhau.

• Nguån ®¼ng h­íng: c­êng ®é s¸ng ph¸t nh­ nhau theo mäi

ph­¬ng

• Quang th«ng toµn phÇn cña nguån ®¼ng h­íng (tù CM):

= 4I

9

4. §é chãi

• Nguån s¸ng cã kÝch th­íc: nguyªn tè diÖn tÝch ds ph¸t ra

quang th«ng d trong ph¹m vi gãc khèi d theo ph­¬ng Ox

• §¹i l­îng:

idsd

d

dsd

dB

n

icos..

Gäi lµ ®é chãi cña nguån theo

ph­¬ng Ox

ids

IBi

cos

10

5. §é tr­ng

Quang th«ng toµn phÇn ph¸t tõ 1 ®¬n vÞ diÖn tÝch mÆt ph¸t s¸ng

ds

dR

ds

d

11

6. §é räi

d: diÖn tÝch ®­îc räi

d: quang th«ng göi tíi diÖn tÝch d

d

dE

§é räi cña nguån lªn mét mÆt nµo ®ã lµ ®¹i l­îng cã gi¸ trÞ

b»ng quang th«ng toµn phÇn göi tíi 1 ®vdt cña mÆt ®ã

Nguån ®¼ng h­íng

2

cos

r

iI

d

IdE

12

§ 2. ®¬n vÞ ®o C¸c ®¹i l­îng tr¾c quang

1. §¬n vÞ c­êng ®é s¸ng

Candela (cd): Lµ c­êng ®é s¸ng ®o theo ph­¬ng vu«ng gãc víi

mét diÖn tÝch nhá b»ng 1/600000 m2, bøc x¹ nh­ mét vËt bøc x¹

toµn phÇn ë nhiÖt ®é ®«ng ®Æc cña Platin (2046,6 K) d­íi ¸p

suÊt 101325 Pa.

2. §¬n vÞ quang th«ng

1®¬n vÞ quang th«ng = 1cd.1sr

Gäi lµ lumen (lm): lµ quang th«ng do mét nguån s¸ng ®iÓm cã

c­êng ®é 1cd ph¸t ®Òu trong ph¹m vi gãc khèi 1 sr

d

dI

13

3. §¬n vÞ ®é chãi

1 ®v ®é chãi = 1 cd/ 1m2

Gäi lµ nit (nt): Lµ ®é chãi cña mét nguån ph¼ng 1m2 cã c­êng ®é

s¸ng 1 cd ®o theo ph­¬ng vu«ng gãc víi nguån

idsd

d

dsd

dB

n

icos..

4. §¬n vÞ ®é tr­ng

ds

dR

1 ®v ®é tr­ng = 1 lm/1m2

lm/1m2: lµ ®é tr­ng cña mét nguån h×nh cÇu dt 1m2 ph¸t quang

th«ng ®Òu 1 lm theo moi ph­¬ng

14

d

dE

4. §¬n vÞ ®é räi

Lux (lx): ®é räi cña mét mÆt cã dt 1m2 nhËn quang th«ng ®Òu 1

lm chiÕu vu«ng gãc víi mÆt

15

§¹i

l­îng

§Þnh nghÜa/ ký

hiÖu

vËt

ph­¬ng/

§¬n vÞ /

viÕt t¾t

§N ®¬n vÞ/

C­êng

®é

s¸ng

I=d/d - Nguån

-Theo 1

ph­¬ng

Candela

Cd

= I theo ph­¬ng víi ds=

1/6.105m2 bøc x¹ toµn phÇn, ë

T=2046,6K, p=101325N/m2

Quang

th«ng

d = Id -Nguån

-1 ph­¬ng

Lumen

lm

1 lm = d do 1 nguån ®iÓm cã

I=1Cd, ph¸t ®Òu trong gãc

khèi=1 Stªradian

§é

chãi

-Nguån

-1 ph­¬ng

Candela/

m2 = nit

(nt)

= Nguån ph¼ng 1m2 cã I=1Cd

theo ph­¬ng

§é

tr­ng

R= d / ds -Nguån

-mäi

ph­¬ng

lumen/m2 = 1 nguån h×nh cÇu, s=1m2,

ph¸t d=1 lm ph©n bè ®Òu theo

mäi ph­¬ng

§é räi E= d/d , d -

diÖn tÝch räi s¸ng

-VËt ®­îc

räi/

Lux 1lux= 1m2 nhËn d=1lumen

idsd

dBi

cos.

16

• Lµm bµi tËp trong s¸ch TLTK1.