1、關(guān)于光電測量的光學(xué)基礎(chǔ)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁，共60頁2現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁，共60頁光譜光譜 - 光波頻段的電磁波譜光波頻段的電磁波譜 紫外紫外 可見光可見光 紅外紅外可見光譜可見光譜 X射線（射線（X光）：光）：10100nm一、一、 物理光學(xué)基礎(chǔ)物理光學(xué)基礎(chǔ)3現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁，共60頁波動性波動性粒子性粒子性- 干涉、衍射、偏振干涉、衍射、偏振- 光電效應(yīng)（物質(zhì)相互作用）光電效應(yīng)（物質(zhì)相互作用）光由光子組成，每個光子能量光由光子組成，每個光子能量僅與光的頻率有關(guān)：僅與光的頻率有關(guān)： 2. 光的波粒二象性：光的波粒二象性：電磁波方式傳播的粒子電磁波方式傳播的粒子普朗克常數(shù)普朗克常數(shù)341062

2、6196. 6h4現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁，共60頁二、二、 光度的基本物理量光度的基本物理量1）光通量（）光通量（ v）- 光功率（與輻射通量光功率（與輻射通量 e對應(yīng)）對應(yīng)）單位：流明（單位：流明（lm）瓦（瓦（W）光通量與輻射通量之間的關(guān)系：光通量與輻射通量之間的關(guān)系：Km- 光功當量光功當量（人眼在明視條件下，波長（人眼在明視條件下，波長555nm時，光輻射產(chǎn)生的光時，光輻射產(chǎn)生的光感覺效能）感覺效能）=683lm/W（理論計算值）（理論計算值）視見函數(shù)視見函數(shù))(V是光源發(fā)光強度和光線在物體是光源發(fā)光強度和光線在物體表面的照度以及物體表面呈現(xiàn)表面的照度以及物體表面呈現(xiàn)的亮度的總稱的亮度的總

3、稱5現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁，共60頁2) 光量（光譜光能光量（光譜光能Qv）- 光的能量（與輻射能光的能量（與輻射能Qe相對應(yīng)）相對應(yīng)）單位：流明單位：流明 秒（秒（lm s）- 光通量對時間的積分光通量對時間的積分焦耳（焦耳（J）二、二、 光度的基本物理量光度的基本物理量6現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁，共60頁 - 點輻射源在給定方向的單位立體角內(nèi)輻射的光通量點輻射源在給定方向的單位立體角內(nèi)輻射的光通量3）光強度（）光強度（Iv）1坎德拉相當于均勻點光源在單位立體角內(nèi)發(fā)出坎德拉相當于均勻點光源在單位立體角內(nèi)發(fā)出1流明的光通量。流明的光通量。單位：單位： 坎德拉（坎德拉（lmsr-1 = candla =

4、cd）二、二、 光度的基本物理量光度的基本物理量7現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁，共60頁光通量與發(fā)光強度之間的關(guān)系：光通量與發(fā)光強度之間的關(guān)系： -發(fā)光強度為發(fā)光強度為Iv的光源在一定立體角內(nèi)的輻射通量。的光源在一定立體角內(nèi)的輻射通量。所有方向上的發(fā)光強度相同時：所有方向上的發(fā)光強度相同時：立體角立體角 內(nèi)的光通量：內(nèi)的光通量：所有方向所有方向的光通量：的光通量：二、二、 光度的基本物理量光度的基本物理量8現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁，共60頁4）光亮度（）光亮度（Lv）- 光強度光強度dIv與面元與面元dS在垂直于發(fā)光強度方向平面上的投影面積之比在垂直于發(fā)光強度方向平面上的投影面積之比光源上某點處的面元光源上某

5、點處的面元dS在給定方向的光強度在給定方向的光強度單位：單位：cdm-2 或者或者 lm/srm2 二、二、 光度的基本物理量光度的基本物理量9現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁，共60頁5）出射度（）出射度（Mv）- 單位面積光源所輻射的光通量單位面積光源所輻射的光通量單位：單位：lmm-26）照度（）照度（Ev）- 投射到單位面積上的光通量投射到單位面積上的光通量單位：勒克斯（單位：勒克斯（lx=lmm-2）- 接受光的面元上單位面積被輻射的光通量接受光的面元上單位面積被輻射的光通量7）曝光量（）曝光量（Hv）- 照度對時間的積分照度對時間的積分單位：單位：lx s二、二、 光度的基本物理量光度的基本物理

6、量10現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁，共60頁三、光度學(xué)基本定律三、光度學(xué)基本定律1、余弦定律（布給定律）、余弦定律（布給定律）任意表面上的照度任意表面上的照度隨該表面法線與輻隨該表面法線與輻射能傳播方向之間射能傳播方向之間的夾角余弦變化。的夾角余弦變化。AEvAEvcos AA cosEE 11現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁，共60頁三、光度學(xué)基本定律三、光度學(xué)基本定律被光照的表面是理想漫反射表面被光照的表面是理想漫反射表面（朗伯輻射表面）（朗伯輻射表面）朗伯余弦定律朗伯余弦定律dAIL00cosdAIL LL 0cos0II1、余弦定律（布給定律）、余弦定律（布給定律）12現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁，共60頁三、光度

7、學(xué)基本定律三、光度學(xué)基本定律2、亮度守恒定律、亮度守恒定律1）光束在同一種介質(zhì)中傳輸）光束在同一種介質(zhì)中傳輸13現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁，共60頁三、光度學(xué)基本定律三、光度學(xué)基本定律2、亮度守恒定律、亮度守恒定律1）光束在同一種介質(zhì)中傳輸）光束在同一種介質(zhì)中傳輸L1=dI1/(dA1cos1)= d2/(dA1cos1d1) L2= d2/(dA2cos2d2) d1=dA2 cos2/r2 d2=dA1 cos1/r2 L1=L2 14現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁，共60頁三、光度學(xué)基本定律三、光度學(xué)基本定律2、亮度守恒定律、亮度守恒定律2）光從一種介質(zhì)傳輸?shù)搅硪环N介質(zhì)）光從一種介質(zhì)傳輸?shù)搅硪环N介質(zhì)考慮

8、折射定律：考慮折射定律：nsin1=nsin2 L1/n2= L2/n2 基本幅亮度守恒基本幅亮度守恒15現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁，共60頁三、光度學(xué)基本定律三、光度學(xué)基本定律2、亮度守恒定律、亮度守恒定律3）光傳輸過程中有光學(xué)系統(tǒng)）光傳輸過程中有光學(xué)系統(tǒng)L2=(n2/n1)2 L1光學(xué)系統(tǒng)的透射比光學(xué)系統(tǒng)的透射比D L0L54現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十四頁，共60頁2）攝影物鏡）攝影物鏡廣角物鏡廣角物鏡五、光電測試技術(shù)中常用的光學(xué)系統(tǒng)五、光電測試技術(shù)中常用的光學(xué)系統(tǒng)3、攝影光學(xué)系統(tǒng)、攝影光學(xué)系統(tǒng)fD L0L55現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十五頁，共60頁2）攝影物鏡）攝影物鏡變焦物鏡變焦物鏡五、光電測試技術(shù)中常用的

9、光學(xué)系統(tǒng)五、光電測試技術(shù)中常用的光學(xué)系統(tǒng)3、攝影光學(xué)系統(tǒng)、攝影光學(xué)系統(tǒng)通過軸向移動一個或通過軸向移動一個或多個子光組從而改變多個子光組從而改變光學(xué)間隔來改變焦距光學(xué)間隔來改變焦距f=f1f2/56現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十六頁，共60頁五、光電測試技術(shù)中常用的光學(xué)系統(tǒng)五、光電測試技術(shù)中常用的光學(xué)系統(tǒng)4、投影光學(xué)系統(tǒng)、投影光學(xué)系統(tǒng)1)1)光路原理光路原理通過透射光或反射光照明被測物體，以一定倍率的物鏡將物成像到影屏上通過透射光或反射光照明被測物體，以一定倍率的物鏡將物成像到影屏上57現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十七頁，共60頁五、光電測試技術(shù)中常用的光學(xué)系統(tǒng)五、光電測試技術(shù)中常用的光學(xué)系統(tǒng)4、投影光學(xué)系統(tǒng)、投影光學(xué)系統(tǒng)1)1)投影系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)投影系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)（1）垂軸放大率）垂軸放大率x2) 1(Lf零件的允許測量誤差零件的允許測量誤差標準輪廓的繪制精度標準輪廓的繪制精度物象共軛距物象共軛距58現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十八頁，共60頁五、光電測試技術(shù)中常用的光學(xué)系統(tǒng)五、光電測試技術(shù)中常用的光學(xué)系統(tǒng)4、投影光學(xué)系統(tǒng)、投影光學(xué)系統(tǒng)1)1)投影系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)投影系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)（2）視場）視場一般用線視場表示，決定被測零件的尺寸范圍。一般用線視場表示，決定被測零件的尺寸范圍。視場光闌是影屏框