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積分球的作用與原理
閱讀：4393 發(fā)布時間：2013-8-3
一般而言，光學(xué)擴散片在小心使用下，可降低測量時因探測器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差，因此可以提高測量的準確性。但是在精密的測量時，就必須使用積分球作為光學(xué)擴散器使得上述的誤差zui小。
積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集，如圖1，在積分球內(nèi)部經(jīng)過多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。
使用積分球來測量光通量時，可使得測量結(jié)果更為可靠，積分球可降低并除去由光線的形狀、發(fā)散角度、及探測器上不同位置的響應(yīng)度差異所造成的測量誤差。
圖1 積分球
1、 理想積分球原理
理想積分球的條件：
A、積分球的內(nèi)表面為一完整的幾何球面,半徑處處相等；
B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面，對各種波長的入射光線具有相同的漫反射比；
C、球內(nèi)沒有任何物體,光源也看作只發(fā)光而沒有實物的抽象光源。
理想積分球原理：
設(shè)入射光直接在球內(nèi)任一點建立的照度EA，在球內(nèi)的另一點M處的照度為EA，在M處dS發(fā)生*次漫射出度為：
故由朗伯定律的特性知dS面的光亮度為：
A處dS發(fā)生漫射在M處產(chǎn)生的二次照度為：
2、影響積分球測量精度的因素
A、球內(nèi)壁是均勻的理想漫射層，服從朗伯定則；
B、球內(nèi)壁各點的反射率相等；
C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的；
D、球半徑處處相等，球內(nèi)除燈外無其他物體存在；
E、窗口材料是中性的，其E符合照度的余弦定則.實 際情況與理想條件不符合會帶來測量誤差,故需修正。