![光电技术(第3版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/625/680625/b_680625.jpg)
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1.2 光谱辐射分布与量子流速率
1.2 光谱辐射分布与量子流速率
1.光源的光谱辐射分布参量
光源发射的辐射能在辐射光谱范围内是按波长分布的。光源在单位波长范围内发射的辐射量称为辐射量的光谱密度Xe, λ,简称为光谱辐射量,即
![](https://epubservercos.yuewen.com/AFFD8B/3590446503799701/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0016_0001.jpg?sign=1738886453-AbLPFFFjxVVEwh9WSCRkiIrncbMybkmU-0-7f27a18d5ff92e6ec27f7d33a250d6b2)
式中,通用符号Xe, λ是波长的函数,代表所有的光谱辐射量,如光谱辐通量Φe, λ、光谱辐射出度Me, λ、光谱辐射强度Ie, λ、光谱辐亮度Le, λ、光谱辐照度Ee, λ等。
同样,以符号Xv, λ表示光源在可见光区单位波长范围内发射的光度量,称为光度量的光谱密集度,简称为光谱光度量,即
![](https://epubservercos.yuewen.com/AFFD8B/3590446503799701/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0016_0002.jpg?sign=1738886453-H6CUYcxYNbO3CmuRBsfVayL1Ujk3MdX0-0-1fd5f33e962ae937ea33ee3ad2e93e33)
式中,Xv, λ代表光谱光通量Φv, λ、光谱光出射度Mv, λ、光谱发光强度Iv, λ或光谱光照度Ev, λ等。
光源的辐射度参量Xe, λ随波长λ的分布曲线,称为该光源的绝对光谱辐射分布曲线。该曲线任一波长λ处的Xe, λ除以峰值波长λmax处的光谱辐射量最大值Xe, λmax的商Xe, λr,称为光源的相对光谱辐射量,即
![](https://epubservercos.yuewen.com/AFFD8B/3590446503799701/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0016_0003.jpg?sign=1738886453-NHu6jR3hWqtIE6VtWK3qxhp5R4VpDUm3-0-5d99a17e83a878086371a1971f838118)
相对光谱辐射量Xe, λr与波长λ的关系称为光源的相对光谱辐射分布。
光源在波长λ1~λ2范围内发射的辐通量为
![](https://epubservercos.yuewen.com/AFFD8B/3590446503799701/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0016_0004.jpg?sign=1738886453-Eb4heiqLZnzKoU0RQnpu8nkM0e3aoqoh-0-1a6ab11a0678ff136cc55885966c8783)
若积分区间范围为λ1=0~λ2→∞,得到光源发出的所有波长的总辐通量为
![](https://epubservercos.yuewen.com/AFFD8B/3590446503799701/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0016_0005.jpg?sign=1738886453-JLzp8NUxf1wWRPBJLGl0y06DdMRBX2a2-0-bc7ed6103e66a8b61824e1592a13a2ea)
光源在波长λ1~λ2之间的辐通量ΔΦe与总辐通量Φe之比称为该光源的比辐射qe,即
![](https://epubservercos.yuewen.com/AFFD8B/3590446503799701/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0016_0006.jpg?sign=1738886453-yuI0RPvyooRY93qVGT9JXNqlIroUaYUA-0-3c115cedfa96042964b9c7dd9289ce3c)
式中,qe没有量纲。
2.量子流速率
光源发射的辐射功率是每秒发射光子能量的总和。光源在给定波长λ处,将λ~λ+dλ范围内发射的辐通量dΦe,除以该波长λ的光子能量hν,就得到光源在λ处每秒发射的光子数,称为光谱量子流速率dNe, λ,即
![](https://epubservercos.yuewen.com/AFFD8B/3590446503799701/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0016_0007.jpg?sign=1738886453-BtCDrpYXXt3Lk79dxnSVe64MR5O0nnyd-0-75df153ef2460c48e001afd0bbe6d492)
光源在波长λ在0~∞范围内发射的总量子流速率为
![](https://epubservercos.yuewen.com/AFFD8B/3590446503799701/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0016_0008.jpg?sign=1738886453-D6yiB8PN9fDWOLPn6NE7UQc5pyRYMBJ1-0-d06f51c22fef9a1ca001ee70c7d6555a)
对可见光区域,光源每秒发射的总光子数为
![](https://epubservercos.yuewen.com/AFFD8B/3590446503799701/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0016_0009.jpg?sign=1738886453-jlWzqGf4KoatI0tO0Ou5CCaEukUZQVmV-0-bd2000cbba249352b1af60423dec15e5)
量子流速率Ne或Nv的计量单位为辐射元的光子数每秒(1/s)。