人眼可见光简介

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光

光照强度是一种物理术语，指单位面积上所接受可见光的光通量。简称照度，单位勒克斯（Lux或lx）。用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。在光度学(photometry)中，“光度”是发光强度在指定方向上的密度，但经常会被误解为照度。光度的国际单位是每平方米所接受的烛光（中国大陆、港澳称坎德拉）。光照强度对生物的光合作用影响很大。可通过照度计来测量。

1 lx=1 lm/㎡。被光均匀照射的物体，在1平方米面积上所得的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯。流明是光通量的单位。发光强度为1烛光的点光源，在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为“1流明”。烛光（Candela），音译“坎德拉”。烛光的概念最早是英国人发明的，它是发光强度（Luminous intensity）的单位。当时英国人以一磅的白蜡制造出一尺长的蜡烛所燃放出来的光来定义烛光单位。而如今的定义已有了变化：以一立方厘米的黑色发光体加热，一直到该发光体将熔为液体时，所发出的光量的1/60就是标准光源，而烛光就是这种标准光源所放射出来的光量单位。

注意：日光照射即为自然光照，灯光照明即为人工光照。

光照周期与光照时间

自然界一昼夜 24h为一个光照周期。有光照的时间为明期，无光照的时间为暗期。自然光照时一般以日照时间计光照时间（明期）；人工光照时，灯光照射的时间即为光照时间，为期24h的光照周期为自然光照周期；为期长于或短于24h的称为非自然光照周期；如在24h内只有一个明期和一个暗期的称为单期光照；如在24h内出现二个或二个以上的明期或暗期，即为间歇光照。一个光照周期内明期的总和即为光照时间。

发光强度

光源在某一方向立体角内透过光通量的大小。单位：坎德拉(candela,cd)。

光通量

光源单位时间内所辐射的光能叫光源的光通量，其单位是流明(各点都与1烛光光源相距1英尺的1平方英尺面积上的光量为1流明)。

相关定义

照度是物体被照明的程度。也即物体表面所得到的光通量与被照面积之比，单位是勒克斯Ix (1勒克斯是1流明的光通量均匀照射在1平方米面积上所产生的照度) 或英尺烛光fc(1英尺烛光是1流明的光通量均匀照射在1平方英尺面积上所产生的照度)，1 fc=10.76 lx。

夏季在阳光直接照射下，光照强度可达6万～10万lx，没有太阳的室外0.1万～1万lx，夏天明朗的室内100～550lx，夜间满月下为0.2lx。

白炽灯每瓦大约可发出12.56 lx的光，但数值随灯泡大小而异，小灯泡能发出较多的流明，大灯泡较少。荧光灯的发光效率是白炽灯的3～4倍，寿命是白炽灯的9倍，但价格较高。一个不加灯罩的白炽灯泡所发出的光线中，约有30%的流明被墙壁、顶棚、设备等吸收；灯泡的质量差与阴暗又要减少许多流明，所以大约只有50%的流明可利用。一般在有灯罩、灯高度为2.0～2.4m(灯泡距离为高度的1.5倍)时，每0.37㎡面积上需1W灯泡、或1㎡面积上需2.7W灯泡可提供10.76 lx。灯泡安装的高度及有无灯罩对光照强度影响很大。

可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的频率在380~750THz，波长在780～400nm之间，但还有一些人能够感知到频率大约在340~790THz，波长大约在880～380nm之间的电磁波。

正常视力的人眼对绿光最为敏感。人眼可以看见的光的范围受大气层影响。大气层对于大部分的电磁辐射来讲都是不透明的，只有可见光波段和其他少数如无线电通讯波段等例外。不少其他生物能看见的光波范围跟人类不一样，例如包括蜜蜂在内的一些昆虫能看见紫外线波段，对于寻找花蜜有很大帮助。

有些动物之所以能做一些事情是因为它们能够感知(看到或者听到)到那些东西的存在，大自然安排了无数的动物，各种动植物在人间，其实就是让人们去研究他们，人类想要实现的一切创新和突破，都来自于自然的启示，都来自于动物，植物，甚至看不见的空气和波的教导，大自然是万物之师。

人眼为什么会有所谓的可见光范围呢？

据科学研究表明，眼睛的性能与太阳的关系最为密切。事实上，人眼发展成这样一个复杂灵巧、维妙传神的光学系统，是人类在自然选择过程中，漫长进化的一个结果。

宇宙天体发出的电磁波，包括了从无线电波到γ射线频率的很宽范围。但地球大气层仅留下两个“天窗”，一个是波长在0.78～0.4μm 的光学窗口（或称可见光窗口），另一个是波长在10m～1mm左右的射电窗口。而太阳，除了发出可见光之外，其它波段的电磁辐射则基本上被地球大气全部吸收。既然它们不能“参与”照明，那么在漫长的进化过程中，人眼也就没有必要再为它们“设置”感光细胞了。这就说明了，为什么人眼能够感受的所谓的“可见光”是在这样的一个波段（780nm～400nm），而不是其它波段。

可见光谱visible spectrum是人的视觉可以感受的光谱。如白光经棱镜或光栅色散后呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩带，即为可见连续光谱。在可见区也有线光谱及带状光谱。是整个电磁波谱中极小的一个区域。整个电磁波谱包括了无线电波、红外线、紫外线以及X射线等。它们的波长不同，其中波长在400~760纳米之间就是一般的可见光。