光度仪器

光度仪器，又称photometric instruments，是一类专门用于测量光度学各种参数的科学仪器。这些仪器可以分为目视法和客观法两大类别，前者依赖人类眼睛的感知能力进行测量，而后者则是利用光电器件进行精确的客观测量。

工作原理

目视法

人眼对于相邻区域的亮度差异有着敏锐的辨别能力，因此所有目视光度测量都可以简化为对比两个面的亮度。其中最为典型的例子就是陆末-布洛洪光度计。在这个设备中，D代表一个表面覆盖有氧化镁或硫酸钡粉末的白色漫反射屏，S0是已知发光强度的标准光源，S是待测光源。这两个光源分别照射D的两侧。M1和M2是对称放置的反射镜，P是由两个直角棱镜构成的陆末立方体，其中一个棱镜的斜面仅在中心部位是平的，使得两个棱镜在中心部位形成光学接触，而在边缘部位保持较大的间隙。M1和M2将两侧的漫反射光线反射到陆末立方体上，然后通过天文望远镜目镜E进行观察。视野中央的部分光线来自于标准光源S0，而边缘部分则来自于待测光源S。通过调整两个光源到D屏的距离，也就是调整D屏两侧的光照度，使得视野中央和边缘两部分的亮度相等，就可以根据光照度的平方反比定律计算出待测光源的发光强度。

客观法

客观测量的光度仪器使用光电池或光电倍增管作为接收器。由于光电接收器本身具有频率响应特性，为了使其测量结果与人眼的主观视觉相一致，必须配备能够修正视见函数V(λ)的滤光片。因为V(λ)修正滤光片的响应特性直接与光照度或光通量相关，所以所有的客观测量光度仪器实际上都是对光照度或光通量的测量。

应用领域

照度计

照度计是用来测量单位面积上所接受的光通量的仪器。通常由滤光片、光接收器、放大电路和指示器等部件组成。光接收器多采用硒光电池或硅光电池，而对于较微弱的光照度，则会使用光电倍增管。如果在接收器上安装余弦校正器，就能够测量各个方向单射的光照度。颜色滤光片一般采用颜色玻璃组合，通过这种方式，可以使接收器的相对光谱灵敏度曲线与人眼的光谱光（视）效率函数V(λ)曲线相匹配，从而确保仪器的测量结果与人眼的观察结果一致。指示器有两种类型，一种是传统的指针式，另一种是更为精准的数字显示式。

光亮度计

光亮度计主要用于测量光源在一个特定方向上，在单位投影面积和单位立体角范围内发射的光通量。这类仪器通常采用一组具有一定间距的光孔来接收固定的立体角和投光面积的光通量，这个数值不会随着物体的远近发生变化，只要物体的表面积足够大即可。为了便于瞄准被测物体，常常采用成像系统。被测光源首先经过物镜成像在带孔（前光孔）反射镜上，其中一部分光线经反射镜及天文望远镜目镜由人眼接收，用于瞄准和监控清晰成像面与带孔反射镜的重合情况；另一部分光线则经过反射镜上的小孔经后光孔到达V(λ)接收器。亮度值可以通过指针或数字表头进行显示。

球形光度计

球形光度计可用于测量光通量，它由积分球和光照度计两部分组成。积分球内部涂有一层均匀的白色漫反射涂层，球心位置放置待测光源。漫反射光在球体内壁上产生的照度与光源总光通量呈正比例关系，通过照度计测量漫反射光的照度，再结合标准灯的标定，就能确定待测灯的总光通量。

分布光度计

分布光度计是一种使用绝对法测量光源总光通量的基准光度仪器，同时也是测量光源发光在空间球面上光通量分布的仪器。根据定义，微小面积ΔA上的光通量为该面积与照度Ei的乘积，即Δ═i=ΔA·Ei。假设有一个封闭球面将待测光源包围起来，并将球面分成若干等分的小面积，通过适当的机械装置，使用光度计测量每个小面积上的照度，将其乘以相应的面积，就得到了穿过该面积的光通量，然后再累积求和，最终得出光源的总光通量。

参考资料

分光光度计使用方法及注意事项.中国锅炉与锅炉水处理协会.2024-10-25

光照度测试仪的工作原理.百度文库.2024-10-25

分光光度计的作用与使用方法.仪器魔法师.2024-10-25