在数学中,“lm”是 流明(Lumen)的缩写,是国际单位制(SI)中用于衡量光通量的单位。其定义和特性如下:

一、基本定义

lm数学中什么意思

流明表示光源在单位立体角(1球面度)内发出的总光通量。具体来说:

1流明(1 lm):相当于一个发光强度为1坎德拉(cd)的点光源,在单位立体角(约65°)内发出的光通量。

二、相关物理量

发光强度(Luminous Intensity, Iv)

单位为坎德拉(cd),表示光源在给定方向上每单位立体角发出的光通量。例如,1 cd = 1 lm/球面度。

光通量(Luminous Flux, Φv)

单位为流明(lm),计算公式为:

$$Φv = Iv cdot Omega$$

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其中,$Omega$为立体角(单位:球面度)。

其他相关概念

- 亮度(Luminance, Lv):

单位为坎德拉每平方米(cd/m²),表示单位面积上的光通量;

- 光能(Luminous Energy, Qv):单位为流明·秒(lm·s),表示光源在单位时间内发出的总光能。

三、应用与意义

流明广泛应用于照明设计、显示技术、光学系统等领域:

照明评估:通过流明值判断光源的明亮度,例如1000 lm的台灯比50 lm的吊灯更亮;

显示设备:屏幕亮度通常以流明表示,如手机屏幕亮度为2000 lm;

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光学设计:计算镜面反射或透射的光通量分布。

四、示例计算

若某点光源的发光强度为5 cd,照射角度为30°(对应的立体角为0.555 弧度),则其光通量为:

$$Φv = 5 , text{cd} times 0.555 , text{sr} = 2.775 , text{lm}$$

综上,“lm”在数学和物理学中是描述光源发光能力的标准单位,与发光强度、立体角等物理量密切相关。



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