用excel给定的源光谱1nm数据和明视觉函数5nm数据，用matlab计算给定光源辐射功率谱对应的光通量。 如果该光源的发 光孔径角为30° 且均匀发光时， 使用MATLAB/Excel计算 其发光强度。 如果该点光源向四周空间作均匀辐射计算其 发光强度； 如果该均匀发光点光源向四周空间辐射， 被照 射平面距离光源0.5 m， 被照射面法线和光出射方向夹角 θ=45° ， 计算目标平面的照度。 如果该光源是朗伯光源， 那么又该如何计算上述条件下的各个光度量？使用 MATLAB绘制光源辐射功率谱线和明视函数曲线。

由于没有给出具体的数据，我们在这里只提供计算方法和代码，需要根据实际情况进行修改。

1. 计算光通量

首先需要将给定的源光谱和明视觉函数进行插值，使它们在同一波长处具有对应的值。然后将源光谱乘以明视觉函数，再对结果在整个波长范围内进行积分，即可得到光通量。

代码如下：

% 读取源光谱和明视觉函数数据
data1 = xlsread('source_spectrum.xlsx'); % 第一列为波长，第二列为辐射功率
wavelength1 = data1(:,1);
spectrum1 = data1(:,2);

data2 = xlsread('luminosity_function.xlsx'); % 第一列为波长，第二列为明视觉函数
wavelength2 = data2(:,1);
luminosity = data2(:,2);

% 对明视觉函数进行插值，使其和源光谱在同一波长处有对应值
luminosity_interp = interp1(wavelength2, luminosity, wavelength1);

% 将源光谱乘以明视觉函数，再对结果进行积分
flux = trapz(wavelength1, spectrum1 .* luminosity_interp);

2. 计算发光强度

发光强度可以用光通量和发光角度来计算。发光角度为30°时，我们可以假设光源是一个球体，其半径为$d$，则发光强度$I$为：

$$I = \frac{\Phi}{2\pi(1-\cos\theta)}$$

其中$\Phi$为光通量，$\theta$为发光角度（弧度制）。对于发光角度为30°的球体，$\cos\theta=1-\frac{1}{2}\sin^2\theta_0=0.966$，其中$\theta_0$为发光角度的一半，即$15°$。

代码如下：

% 计算发光强度
d = 1; % 光源半径
theta = deg2rad(30); % 发光角度
theta0 = deg2rad(15); % 发光角度的一半
cos_theta = 1 - 0.5 * sin(theta0)^2;
I = flux / (2*pi*(1-cos_theta));

3. 计算均匀辐射的发光强度和照度

均匀辐射的发光强度和照度可以用下面的公式计算：

$$I = \frac{\Phi}{4\pi d^2}$$

$$E = \frac{I\cos\theta}{d^2\sin^2\theta}$$

其中$\Phi$为光通量，$d$为光源到目标面的距离，$\theta$为目标面法线和光出射方向夹角，$I$为发光强度，$E$为照度。

代码如下：

% 计算均匀辐射的发光强度和照度
d = 1; % 光源到目标面的距离
theta = deg2rad(45); % 目标面法线和光出射方向夹角
cos_theta = cos(theta);
sin_theta = sin(theta);
I_uniform = flux / (4*pi*d^2);
E_uniform = I_uniform * cos_theta / (d^2 * sin_theta^2);

4. 计算朗伯光源的各个光度量

朗伯光源是一种能够完全均匀地发射光的理想光源。对于朗伯光源，光通量和发光强度的计算方法与上面相同，但照度的计算方法不同，为：

$$E = \frac{I\cos^2\theta}{\pi}$$

代码如下：

% 计算朗伯光源的光度量
I_lambertian = flux / pi;
E_lambertian = I_lambertian * cos_theta^2 / pi;

5. 绘制光谱线和明视觉函数曲线

可以使用MATLAB中的`plot`函数绘制光谱线和明视觉函数曲线。代码如下：

% 绘制光谱线和明视觉函数曲线
figure;
plot(wavelength1, spectrum1, 'b-', 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(wavelength2, luminosity, 'r-', 'LineWidth', 2);
xlabel('Wavelength (nm)');
ylabel('Spectral power (W/nm) / Luminosity function');
legend('Source spectrum', 'Luminosity function');