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从物体表面发出的光的强度及其影响因素

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:从物体表面发出的光的强度被称为辐射强度。在从某一点发出的光线中,和某一辐射方向相对应的小圆锥和单位球相交,所形成的球面区域的面积被称为:这个圆锥所张成的立体角。在关于辐射强度的定义中,“单位面积”指的是单位透视面积,即:表面积乘以cosφ,而φ表示:物体表面的法向量和光线的射出方向之间的夹角。图3.3在很大程度上,物体表面的外观依赖于:物体在三维空间中的姿态。

从物体表面发出的光的强度及其影响因素

照射在物体表面上的光的强度被称为辐照强度。其物理意义为:照射到物体表面单位面积上的功率(单位:W·m-2,即:瓦特每平方米)。从物体表面发出的光的强度被称为辐射强度。其物理意义为:从物体表面的单位面积上射入单位立体角的功率(单位:W·m-2·sr-1,即:瓦特每平方米每立体弧度)。辐射强度的定义较为复杂。从物体表面的一个微小区域所发出的光,其所有可能的辐射方向形成一个半球;沿着不同的方向,辐射出的能量可能不同。

首先,让我们来定义立体角。在从某一点发出的光线中,和某一辐射方向相对应的小圆锥和单位球相交,所形成的球面区域的面积被称为:这个圆锥所张成的立体角。考虑一个和原点之间距离为R、面积为A的小平面块,并且,(连接原点和小平面块的)直线与(小平面块的)法向量之间的夹角为θ,该小块所对应的立体角为:

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如图3.4所示。亮度取决于:(成像系统)中单位表面积上所接收到的能量大小。在关于辐射强度的定义中,“单位面积”指的是单位透视面积,即:表面积乘以cosφ,而φ表示:物体表面的法向量和光线的射出方向之间的夹角。

图3.3 在很大程度上,物体表面的外观依赖于:物体在三维空间中(相对于观测者)的姿态。随着物体的空间姿态的变化,不仅物体的轮廓会发生变化,而且,物体轮廓内部的亮度模式也会发生相应的变化。

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