光度單位坎德拉定義的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

【作者】 沈乃澂；
【機(jī)構(gòu)】 中國計(jì)量科學(xué)研究院；

計(jì)量學(xué)的世紀(jì)變遷 光度單位坎德拉定義的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(一)
【摘要】 一、光度單位坎德拉的概念、定義及歷史變遷
發(fā)光強(qiáng)度單位坎德拉是國際單位制中的七個(gè)基本單位之一，它是描述光源在某一方向上發(fā)出可見光強(qiáng)弱的程度。人類很早就開始了對光的觀測和研究。例如，在比較兩個(gè)天體的亮度或照度時(shí)，1729年P(guān). 布給發(fā)明的目視光度計(jì)可將恒星分成若干星等。在照明工程中，早期的光度測量以蠟燭作為參照標(biāo)準(zhǔn)。1760年，J.H.朗伯首創(chuàng)了光度學(xué)的基本體系，成為光度學(xué)的奠基人。1860年，英國率先規(guī)定了發(fā)光強(qiáng)度的單位，即采用一支蠟燭的發(fā)光強(qiáng)度作為單位量， 英文名稱為candel，中文譯名為燭光。1881年， 國際電工技術(shù)委員會批準(zhǔn)燭光為發(fā)光強(qiáng)度單位的國際標(biāo)準(zhǔn)。人類此時(shí)夜間都采用蠟燭照明。確切批準(zhǔn)的燭光定義是：1磅鯨腦油制成6支蠟燭， 蠟燭以每小時(shí)120格令（約等于7.776g）的速度燃燒時(shí)， 在火焰的水平方向的發(fā)光強(qiáng)度為1燭光。

計(jì)量學(xué)的世紀(jì)變遷 光度單位坎德拉定義的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(二)
【摘要】 當(dāng)光學(xué)輻射進(jìn)入人眼時(shí)，首先被在眼球前方的透明層的角膜所折射，然后經(jīng)過位于用于辨色的虹膜中心的瞳孔，進(jìn)而通過位于透鏡后結(jié)點(diǎn)處的晶狀透鏡折射形成倒置的或反轉(zhuǎn)的像，瞳孔通過目力觀測或擴(kuò)張來調(diào)整進(jìn)入眼睛的輻射量。只有在眼球背部稱為視網(wǎng)膜的光敏區(qū)才有可能接收形成圖像的那些光子，這在閾值（引起視覺的最少光子數(shù)）范圍內(nèi)與適應(yīng)狀態(tài)及對視覺的貢獻(xiàn)有關(guān)。

計(jì)量學(xué)的世紀(jì)變遷 光度單位坎德拉定義的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(三)
【摘要】 三、輻射度測量：在量子世界中的測量挑戰(zhàn)
近代輻射度學(xué)的主要問題是如何用可靠和可溯源的方法，來覆蓋輻射度學(xué)測量中廣闊的動態(tài)范圍。如我們所看到的，對光度學(xué)而言，這個(gè)動態(tài)范圍的覆蓋范圍大于15個(gè)數(shù)量級。光度學(xué)的動態(tài)范圍問題是由我們的眼睛“解決”的，它具有在不同發(fā)光量級中運(yùn)行的不同類型的接收器。因此，對光度學(xué)測量和光度學(xué)單位而言，用目前國際計(jì)量委員會（CIPM）的坎德拉定義和國際照明委員會（CIE）的光度學(xué)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)與國際單位制（SI）的聯(lián)系。而對于輻射度學(xué)而言，情
況就完全不同，因?yàn)檫@是用基于不同物理原理的不同類型的儀器，來測量不同通量量級的輻射度學(xué)的物理量。因此，對于輻射度學(xué)測量和輻射度學(xué)單位而言，難以在整個(gè)動態(tài)范圍內(nèi)建立與SI的聯(lián)系。

了解國家單位制SI的文章應(yīng)該多發(fā)，特別是儀器圖片，不過是否這些東西在過若干年都將成為歷史了呢？

作為光學(xué)基本量的坎德拉目前還是以實(shí)物基準(zhǔn)來復(fù)現(xiàn)，如果若干年以后量子基準(zhǔn)替代了實(shí)物基準(zhǔn)，這些實(shí)物量具都將成為歷史。