光的平方反比定律具体是什么
发布日期:2025-04-12
光的平方反比定律是指:在点光源的情况下,光照强度(照度)与受照面到光源距离的平方成反比。
用公式表示为:
其中 表示光照强度(单位是勒克斯,lx),指被照面单位面积上接受的光通量; 是点光源的发光强度(单位是坎德拉,cd),表征光源在特定方向上的发光能力; 是受照面到点光源的距离(单位是米,m )。
这一定律基于以下原理:点光源向周围空间均匀发射光通量,随着距离的增加,这些光通量会均匀分布在越来越大的球面上。由于球面面积公式为 ( 为球面面积, 为球半径) ,即面积与半径的平方成正比。那么单位面积上接收到的光通量(也就是光照强度)必然与距离的平方成反比。
例如,当距离点光源的距离变为原来的2倍时,光照强度就会变为原来的 ;距离变为原来的3倍时,光照强度变为原来的 。该定律在光度学、摄影、照明工程等领域有广泛应用,帮助人们计算不同距离下的光照情况,合理布置光源等 。