光度儀器，又稱photometric instruments，是一類專門用于測(cè)量光度學(xué)各種參數(shù)的科學(xué)儀器。光度測(cè)量方法分為目視法和客觀法兩大類別，前者依賴人類眼睛的感知能力進(jìn)行測(cè)量，而后者則是利用光電器件進(jìn)行精確的客觀測(cè)量。
工作原理
目視法
人眼對(duì)相鄰兩區(qū)域的亮度是否相等有靈敏的判斷力，因此所有目視光度測(cè)量都可以簡(jiǎn)化為對(duì)比兩個(gè)面的亮度。其中最為典型的例子就是陸末-布洛洪光度計(jì)。在這個(gè)設(shè)備中，D代表一個(gè)表面覆蓋有氧化鎂或硫酸鋇粉末的白色漫反射屏，S0是已知發(fā)光強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)光源，S是待測(cè)光源。這兩個(gè)光源分別照射D的兩側(cè)。M1和M2是對(duì)稱放置的反射鏡，P是由兩個(gè)直角棱鏡構(gòu)成的陸末立方體，其中一個(gè)棱鏡的斜面僅在中心部位是平的，使得兩個(gè)棱鏡在中心部位形成光學(xué)接觸，而在邊緣部位保持較大的間隙。M1和M2將兩側(cè)的漫反射光線反射到陸末立方體上，然后通過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡目鏡E進(jìn)行觀察。視野中央的部分光線來(lái)自于標(biāo)準(zhǔn)光源S0，而邊緣部分則來(lái)自于待測(cè)光源S。通過(guò)調(diào)整兩個(gè)光源到D屏的距離，也就是調(diào)整D屏兩側(cè)的光照度，使得視野中央和邊緣兩部分的亮度相等，就可以根據(jù)光照度的平方反比定律計(jì)算出待測(cè)光源的發(fā)光強(qiáng)度。
客觀法
客觀測(cè)量的光度儀器使用光電池或光電倍增管作為接收器。由于光電接收器本身具有頻率響應(yīng)特性，為了使其測(cè)量結(jié)果與人眼的主觀視覺相一致，必須配備能夠修正視見函數(shù)V(λ)的濾光片。因?yàn)閂(λ)修正濾光片的響應(yīng)特性直接與光照度或光通量相關(guān)，所以所有的客觀測(cè)量光度儀器實(shí)際上都是對(duì)光照度或光通量的測(cè)量。
應(yīng)用領(lǐng)域
照度計(jì)
照度計(jì)是用來(lái)測(cè)量單位面積上所接受的光通量的儀器。通常由濾光片、光接收器、放大電路和指示器等部件組成。光接收器多采用硒光電池或硅光電池，而對(duì)于較微弱的光照度，則會(huì)使用光電倍增管。如果在接收器上安裝余弦校正器，就能夠測(cè)量各個(gè)方向單射的光照度。顏色濾光片一般采用顏色玻璃組合，通過(guò)這種方式，可以使接收器的相對(duì)光譜靈敏度曲線與人眼的光譜光（視）效率函數(shù)V(λ)曲線相匹配，從而確保儀器的測(cè)量結(jié)果與人眼的觀察結(jié)果一致。指示器有兩種類型，一種是傳統(tǒng)的指針式，另一種是更為精準(zhǔn)的數(shù)字顯示式。
光亮度計(jì)
光亮度計(jì)主要用于測(cè)量光源在一個(gè)特定方向上，在單位投影面積和單位立體角范圍內(nèi)發(fā)射的光通量。這類儀器通常采用一對(duì)具有一定間距的光孔來(lái)接收固定的立體角和投光面積的光通量。這個(gè)數(shù)值不會(huì)隨著物體的遠(yuǎn)近發(fā)生變化，只要物體的表面積足夠大即可。為了便于瞄準(zhǔn)被測(cè)物體，常常采用成像系統(tǒng)。被測(cè)光源首先經(jīng)過(guò)物鏡成像在帶孔（前光孔）反射鏡上，其中一部分光線經(jīng)反射鏡及天文望遠(yuǎn)鏡目鏡由人眼接收，用于瞄準(zhǔn)和監(jiān)控清晰成像面與帶孔反射鏡的重合情況；另一部分光線則經(jīng)過(guò)反射鏡上的小孔經(jīng)后光孔到達(dá)V(λ)接收器。亮度值可以通過(guò)指針或數(shù)字表頭進(jìn)行顯示。
球形光度計(jì)
球形光度計(jì)可用于測(cè)量光通量，它由積分球和光照度計(jì)兩部分組成。積分球內(nèi)壁涂有白色均勻漫反射層，球心位置放置待測(cè)光源。漫反射光在球體內(nèi)壁上產(chǎn)生的照度與光源總光通量呈正比例關(guān)系，通過(guò)照度計(jì)測(cè)量漫反射光的照度，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)燈的標(biāo)定，就能確定待測(cè)燈的總光通量。
分布光度計(jì)
分布光度計(jì)是一種使用絕對(duì)法測(cè)量光源總光通量的基準(zhǔn)光度儀器，同時(shí)也是測(cè)量光源發(fā)光在空間球面上光通量分布的儀器。根據(jù)定義，微小面積ΔA上的光通量為該面積與照度Ei的乘積，即Δ═i=ΔA·Ei。假設(shè)有一個(gè)封閉球面將待測(cè)光源包圍起來(lái)，并將球面分成若干等分的小面積，通過(guò)適當(dāng)?shù)臋C(jī)械裝置，使用光度計(jì)測(cè)量每個(gè)小面積上的照度，將其乘以相應(yīng)的面積，就得到了穿過(guò)該面積的光通量，然后再累積求和，最終得出光源的總光通量。
參考資料 >
分光光度計(jì)使用方法及注意事項(xiàng).中國(guó)鍋爐與鍋爐水處理協(xié)會(huì).2024-10-25
光照度測(cè)試儀的工作原理.百度文庫(kù).2024-10-25
分光光度計(jì)的作用與使用方法.儀器魔法師.2024-10-25