【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎自學教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎學生直接拿來自學。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎教育但卻很不扎實的學酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內容較新而且還又增添了25本大學基礎自學內容，直接搞出了一套從初中到大學的一條龍數(shù)理化自學教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權風險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學叢書6677版』上傳成文字版。?

第五章光度學

【山話||? 本系列專欄中的力單位達因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳；電荷的單位靜庫（1庫倫=3×10?靜庫）；電勢的單位靜伏等于300伏特。另外這套老教材中力的單位常用公斤、克等，但如今是不允許的，力是不能使用質量單位的?！??

§5-3照度

【01】在工作和日常生活中，我們能不能看清楚一個物體，或能不能辨別物體上極其細微的部分，這都與物體表面被照明的程度有關系。在上一章里講過，眼晴要看清楚一個物體，條件之一是：物體在視網(wǎng)膜上成的象要足夠明亮，而這一點又是由物體表面被照明的程度等來決定的。為了表明物體被照明的程度，我們引進一個叫做照度的物理量。

【02】物體被照明的程度，顯然與照射到物體表面上來的光通量有關，如果物體的表面積大小一定，照射在表面上的光通量不同，這個物體被照明的程度就不一樣；同樣，如果相同的光通量照射在兩個表面積大小不同的物體上，那么這兩個物體被照明的程度也會不一樣。我們把物體表面上所得到的光通量跟這個被照射的面積的比，叫做這個表面的照度。

【03】如果用 F 表示物體表面所得到的光通量，S 表示被照射的面積，E 表示這個表面的照度，那么，? 。

【04】這個定義反映了實際的情況，當物體表面積一定時，表面得到的光通量越多，表面的照度就越大；如果表面所得到的光通量是一定的，在均勻照射的情況下，被照射的面積越大，則照度越小。

【05】照度的單位是勒克司。被均勻照射的物體，1 平方米面積上所得到的光通量是 1 流明時，它的照度就是 1 勒克司。

【06】在工作和學習的時侯，保持合適的照度，對提高我們的工作效率和學習效率都有很大的好處；經(jīng)常在不穩(wěn)定光源的照射下，或在過于強烈或過于陰暗的光線照射下工作，對眼睛都是不利的，應當注意防止。下表中所列的是幾種不同工作情況下的標準照度和在某些情況下的實際照度。

【07】有時候為了充分利用光源，我們常常在光源上附加一個反射裝置，使得某些方向能夠得到比較多的光通量，以增加這一方向被照面上的照度。例如探照燈、手電筒和汽車前燈都裝有反射鏡，馬路上的路燈、機床工作臺上的臺燈，為了增加路面和工作處的照度，燈上也都裝有一個燈罩。

【08】在第四章里討論顯微鏡時曾經(jīng)提到，它的物鏡的焦距總是設計得比較短，其原因之一就是讓標本能夠靠近物鏡，使得從標本射入鏡筒的光線盡可能地多，從而增加象的照度，看起來象就可以更清楚一些。在所討論的兒種望遠鏡中，也有這樣一個作用：從遠方物體某一局部射來的近似平行光束經(jīng)過物鏡和目鏡兩次折射以后，從目鏡射出來時，這一平行光束比原來的狹細了，同樣多的光通量【因為透鏡對光的吸收作用較少，所以可不予考慮】被容納在更狹細的范圍里，所成象的照度當然就增大了.一般望遠鏡總是物鏡的直徑比較大，目鏡的直徑比較小【由于望遠鏡觀察的對象與顯微鏡不同，所以望遠鏡物鏡的直徑做得比較大，目的還在于使觀察的范圍能夠更廣闊一些】，用望遠鏡觀察物體的時候，物體的象與不用望遠鏡直接觀察時相比，不僅視角增大了，而且照度也要大一些。用雙筒望遠鏡看舞臺上表演時，我們會感到這時舞臺上的演員和道具都變得更明亮了，也就是這個緣故。

例2.有一個點光源，放在半徑是 2 米的球心上，已知這個球面上每 4 米2的面積所得到的光通量是 8 流明，試求光源的發(fā)光強度Ⅰ、光源射出的總光通量 F 和球面上的照度 E? 。

【解】

????????根據(jù)單位立體角的規(guī)定（在球面上取面積 S，恰好是球半徑 r 的平方，這個球面所對的就是一個單位立體角）可以知道，半徑是 2 米的球面上，4 米2的球面所對的立體角就是1? 個單位立體角。所以題目中所給的條件也就是已知點光源在每單位立體角中發(fā)出的光通量是 8 流明；又知道 1 燭光的點光源在每一單位立體角中發(fā)出的光通量是 1 流明，而題意中已知點光源在每單位立體角中發(fā)出的光通量是 8 流明，所以光源的發(fā)光強度應當是 1 燭光的 8 倍，也就是 8 燭光。

????????從光源的發(fā)光強度求光源發(fā)出的總光通量，可以根據(jù)公式：F＝4 πⅠ＝4×3.14×8＝100.5流明。

????????球面上的照度可以根據(jù)照度的定義式來計算，光源發(fā)出的總光通量是 100.5 流明，投射在整個球面上，球面積 S＝4 π r2，所以勒克司。

????????或者根據(jù)題意，每 4 米2的球面上通過的光通量是 8 流明，也可以算出：勒克司。