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发光强度的新定义—什么叫坎德拉
更新时间:2011-10-12 |
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发光强度的新定义——坎德拉
1908年,Waiolner和Burgess提出用浸没在盛有凝固铂的槽中的黑体作为发光强度标准.1933年,黑体的性质提供一个从理论上解决发光强度的方法,采用这个原理,新的光度单位将建立在铂凝固点温度时的黑体的光辐射上.于是,1937年,国际照明委员会(CIE)和国际计量委员会决定从1940年起使用“新烛光”为发光强度单位,并定义如下:
全辐射体在铂凝固温度下的亮度为60新烛光每平方厘米.
也就是说在铂凝固点(2042.15K)上,绝对黑体的1cm2面积的1/60部分的发光强度为1烛光.由于第二次世界大战的耽搁,这一标准没有执行.
1946年,国际计量委员会根据1933年第8届国际计量大会授予的权力,决定颁布:
1旧烛光=1.005新烛光.
1948年,第9届国际计量大会通过用拉丁文——candela(坎德拉)取代新烛光,坎德拉意为“用兽油制作的蜡烛”.
1967年,第13届国际计量大会考虑到这个定义的措辞还欠严密,决定将坎德拉定义为:
坎德拉是在101325牛顿每平方米压力下,处于铂凝固温度的黑体的1/600000m2表面在垂直方向上的光强度.
1971年,第 14届国际计量大会,通过了压力的单位牛顿每平方米的专门名称“帕斯卡”,符号为Pa.这样,坎德拉的定义改为:
坎德拉是在101325Pa压力下,处于铂凝固温度的黑体的1/600000m2表面在垂直方向上的光强度.
这个定义有两个名词需要解释一下:
1.铂的凝固点:我们在常识上可以理解的固体熔化就为液体,而后又形成蒸气,在这个过程中,虽然它们共存时的温度是固定的,但它们却不能固定在任何一个状态上,在给定固体加热的过程中,其温度逐渐上升,在刚一熔化时温度是固定的,固体完全熔化后又开始升温,在它们的交接处就是凝固点.
2.黑体:黑体是一种假想的能量辐射源,在评价其他辐射源时,用它作为比较光源和参考光源,它是一种其辐射仅依赖于温度的辐射体.这样的一种物体,它能够在任何温度下将辐射到它表面上的任何波长的能量全部吸收.换言之,在辐射体的任何温度下,绝对黑体光谱吸收率都等于1.
例如,如果给完全封闭的房间打上小孔射入光,光就不断地反射到墙壁上,然而都不能返回到原来的孔中,而全部辐射到里面了.如果将炽化的金属块放入空洞里,就是辐照内部,光也不会反射到外面.若将这个金属块换为在凝固点的铂放入空洞,它又辐射又不辐射,则可将这种空洞定义为黑体.具有很小的窥视孔的空洞大体接近于黑体.
实际上,根据物理学的表现形式,完全的发光体也就是完全的黑体.
按照这个发光强度定义,世界许多国家都建立了坎德拉的黑体辐射基准,并进行了国际比对
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