23、光学测量仪器与校准标准解析

光学测量仪器与校准标准解析

1. 漫射器在光度计与照度计中的应用

1.1 光度计中的漫射器

在光度计中使用漫射器时，需要在计算光谱校正因子时考虑其影响。漫射器会导致很大的视场（约 180°），这使得配备漫射器的光度计通常对杂散光非常敏感。因此，仔细的屏蔽至关重要，杂散光检查尤为重要。为减少视场并使杂散光最小化，仪器前端常安装一个挡板。

1.2 照度计中的漫射器

在照度计中，漫射器用于提供余弦校正，公式为 (s(\theta) = s(0^{\circ})\cos\theta)，其中 (s(\theta)) 是与法线成 (\theta) 角时的响应度。在光线从各个方向入射的情况下（如测量办公室桌子上的照度），这种校正是必要的，但在实际中无法完美实现，可能导致测量误差。

照度计使用发光强度标准（发光强度 (I_v)）进行校准，该标准在距漫射器前表面已知距离 (d) 米处工作，照度 (E_v) 由公式 (E_v = \frac{I_v}{d^2}) 给出。由于校准与使用条件无关，理想余弦定律行为的偏差往往被忽视。可以使用高定向光源轻松检查仪器的余弦校正情况，若探测器与光源之间的角度变化（保持距离不变），信号理想情况下应随该角度的余弦变化。

1.3 限制孔径的重要性

所有光度计都有某种“限制孔径”，可能是探测器本身的敏感区域、漫射器的前表面（如果有）或其他孔径。在以下两种情况下，必须知道限制孔径的位置：
- 照度计校准 ：使用发光强度标准校准照度计时，照度由发光强度与距离平方的比值给出，因此需要知道从何处测量距离。如果照度计配备平面漫射器，通常以漫射