照度平方反比定律
该定律指出,在垂直于点与光源连线的平面上,任意一点上的照度(E)与光源与平面距离的平方成反比。
式中,I为给定方向上的发光强度。
假设光源在任何方向上都有发光强度为I的光源。从这个源出发,取两个距离作为使源为中心的半径。
根据上图,这两个半径是r1和r2。在距离r1达1为所取的基本表面积。沿dA的这个方向1,哒2在r处考虑2距离。
达1和达2均在相同的立体角ω内,且分布光通量φ相同。
面积达1在r1接收到与面积dA相同的光通量2在r2因为固体是一样的。
两个基本面的立体角
远处的照度
远处的照度
由式(i)可以得到,
在式(iii)中,
这表明了众所周知的点源的平方反比律关系。
可以看出,照度的变化与光源被照点的平方成反比。
如果光源不是点光源,那么我们可以假设这个大光源是许多点光源的总和。
这个关系可以应用于所有的光源。
余弦照度定律
该定律指出,平面上一点的照度与光入射角的余弦成正比(入射光的方向与平面法线的夹角)。
这是点源照度方程。
我在哪里,θ是源的发光强度的方向照点,Ɵ之间的角度是包含照明的飞机正常点和线加入源发光点,和d是发光点的距离。
而对于非点源,可以根据光通量而不是光强来分析余弦照度规律。
一个基本面积所接收的光通量的照度或表面密度随从光源的距离和基本面积相对于光通量方向的角度而变化。
当面积单元接收到垂直于其表面的光通量时,就产生最大照度。
当面积的元素相对于光通量的方向倾斜时,元素表面的照度或光通量密度降低。这可以从两方面来考虑。
- 倾斜的基本面积(δA)不能拦截之前接收到的所有光通量,因此照度下降。
- 如果基本面积(δA)增加,则照度
瀑布。
例(1)当元素δ倾斜一个角度Ɵ的数量通量截距δA由
所以通量得到δ因为Ɵ减少是一个因素。
在δA处的照度是
对于情形(2),如果所有通量都被较大的元素δA′截取:
所以照度变成了
这两种方法的结果都是





