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照明知识
光源的特性与人眼的视觉
2009/5/23

光是一种电磁波,它的波长区间以几个nm(1nm=10-9m)1mm左右。这些光并不是都能看得见的,人眼所能看见的只是其中的一部分,我便把这部分光称为可见光。在可见光中,波长最短的是紫光,稍长的是蓝光,以后的顺序是青光、绿光、黄光、橙光和红光,其中红光的波长最长,在不可见光中,波长比紫光短的光称为紫外线,比红光长的光叫做红外线。下表列出紫外可见光和红外区的大致的波长范围。波长小于200nm的光之所以称为真空紫外,是因为这部分光在空气中很快被吸收,因此它只能在真空中传播。

         现在常用的光波波长单位是µm,nmÅ(埃),它们之间的关系是:1µm=103nm=104Å

光除具有波动性之外,还具有粒子性。量子论认为,光是由许多光量子组成的,这些光量子具有的能量为hυ,其中h=6.626×10-34J·S是普朗克常数,υ=c/λ是光的频率,c=3×10-8m/s是真空中的光速。量子论较好地反映了光的波粒二象性。

在光辐射中的一部分是人眼能够看得见的。人眼怎么会感到这部分光的呢?原来在人眼的视网膜上面布满了大量的感光细胞。感光细胞有两种:柱状细胞和锥状细胞。前者灵敏度高,能感觉极微弱的光;后者灵敏度较低,但能很好的区别颜色。在柱状细胞和锥状细胞里都会有一种感光物质,当光线照到视网膜上时,感光物质发生化学变化,刺激神经细胞,最后由神经传到大脑,产生视觉。如同感光片对各种颜色光的灵敏度也不一样,它对绿光的灵敏度最高,可对红光的灵敏度低得多。也就是说,相同能量的绿光和红光,前者在人眼中引起的视觉强度要比后者大得多。实践表明,不同的观察者的眼睛对各种波长的光的灵敏度稍有不同,而且还随着时间、观察者的年龄和健康状况而变。因此,只能以许多人的大量观察结果中取平均。现在大家公认的视觉函数曲线是国际照明委员会(简称CIE)根据平均人眼对各种波长的光的相对灵敏度值画成的曲线。

光的各个波长区域

波长区域(单位:nm

区域名称

1~200

200~300

300~380

380~420

420~450

450~490

490~560

560~590

590~620

620~780

780~1500

1500~10000

10000~1000000

真空紫外区

远紫外区            紫外区

近紫外区

紫光

蓝光

青光

绿光                  可见光区

黄光

橙光

红光

近红外区

中红外区             红外区

远红外区

 

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