已知excel给的明视觉函数5nm和源光谱1nm,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
时间: 2023-05-27 11:05:46 浏览: 227
MATLAB实现偏微分方程求解【数学建模、科学计算算法】
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1. 计算光通量
使用MATLAB可以将明视觉函数和源光谱进行点积运算,然后乘以单位立体角(4π),再对结果进行积分,即可得到光通量。具体代码如下:
spectral_data = xlsread('source_spectrum.xlsx'); % 读取源光谱数据
v_lambda = xlsread('v_lambda.xlsx'); % 读取明视觉函数数据
delta_lambda = 1; % 设置波长间隔
phi_e = trapz(spectral_data.*v_lambda)*4*pi; % 计算光通量
其中,trapz函数是进行离散积分的函数,将源光谱数据和明视觉函数数据相乘后再积分即可得到光通量,最后乘以4π即为单位立体角下的光通量。
2. 计算发光强度
当发光孔径角为30°时,均匀发光时的发光强度可以通过光通量除以发光孔径角的立体角得到。具体代码如下:
phi_e = 1000; % 假设光通量为1000 lm
omega = 2*pi*(1-cosd(15)); % 发光孔径角为30°,计算其立体角
I_e = phi_e/omega; % 计算发光强度
其中,cosd函数是计算角度的余弦值,15度为30度的一半。
3. 计算均匀辐射的发光强度
当点光源向四周空间作均匀辐射时,其发光强度可以认为是均匀分布的,因此可以直接使用光通量除以4π得到发光强度。具体代码如下:
phi_e = 1000; % 假设光通量为1000 lm
I_e = phi_e/(4*pi); % 计算发光强度
4. 计算照度
当该均匀发光点光源向四周空间辐射,被照射平面距离光源0.5m,被照射面法线和光出射方向夹角θ=45°时,可以使用以下公式计算目标平面的照度:
E = I_e*cosd(theta)/(r^2)*cosd(phi); % 计算照度
其中,I_e为发光强度,theta为光照射方向与法线夹角,r为照射距离,phi为光照射方向的立体角。
5. 计算朗伯光源的光度量
如果该光源是朗伯光源,则需要使用朗伯定律进行计算。朗伯定律表示,朗伯光源的辐射强度正比于入射光线与法线夹角的余弦值。因此,可以使用以下公式计算朗伯光源的光度量:
L_e = pi*I_e*cosd(theta)/pi*r^2; % 计算光亮度
M_e = L_e*omega; % 计算光束强度
I_v = M_e*v_lambda*delta_lambda; % 计算光出射效率
phi_v = trapz(I_v); % 计算光视亮度
其中,L_e为光亮度,M_e为光束强度,I_v为光出射效率,phi_v为光视亮度。
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