kakaruote 发表于 2013-9-12 10:18

ramboo7 发表于 2013-9-12 10:00 static/image/common/back.gif
楼主的说司有几个误区
1.远处是指远大于口径处,40米不是远大于20米
2.照度提升不等于远射能力提升,远射距 ...

太阳系半径远着呢。。。何止10亿。。。    好几百亿以上,现在没有明确边界。

Charley53 发表于 2013-9-12 10:19

误导式广告 , 看看笑笑便行 ~

ramboo7 发表于 2013-9-12 10:21

kakaruote 发表于 2013-9-12 10:18 static/image/common/back.gif
太阳系半径远着呢。。。何止10亿。。。    好几百亿以上,现在没有明确边界。
...

那时我百度的,这个问题到现在科学界也没有明确说法

funder 发表于 2013-9-12 10:22

本帖最后由 funder 于 2013-9-12 12:03 编辑


[*]射程是怎么定义的?射程在ANSI标准中定义为照度下降到0.25 LUX时(大约相当于满月在地面形成的照度)手电距离目标的距离,这个值不考虑大气损耗;
[*]照度为什么会下降?一个1000流明的LED,如果有一半500流明,集中在1平方米的范围内,那么照度就是500流明,如果光束不发散,照度永远不会下降到0.25LUX,造成照度下降到0.25LUX的原因是,光束有发散角,光束会逐渐散大。
[*]光束为什么会发散? 如果发光源是个几何点,聚光装置足够精确,光束是不会发散的。如果聚光装置是抛物面,出射光束就是平行光束,直径等于出口直径。如果聚光装置是椭球面,可以在任意距离把光重新聚成几何点。但实践中,发光源是一个有面积的平面(LED),所以只有中心一点沿着理论出射方向,旁边的部分都会偏离这个方向,造成光束是发散的。
[*]光束的发散角和什么有关?我们想象一下,一个发光体,以其中心那一点射出的光为基准,这一点射到反光杯,经过反射点以后变成基准线,那么发光体两边两个端点射向同一个反射点的光,必然有一个夹角。根据入射角等于反射角的定律,反射以后形成的夹角即这一反射点贡献的发散角和发光体两端对反射点的张角相同。 顺便说一下,抛物面反光杯每一圈的发散角是不一样的(所以光斑没有清晰的边界,而是有模糊的外晕),我计算以后发现光线和中心轴成60度是的发散角是最大的。既然某一个反射点的出光发散角= 发光体经一次透镜后相对次反射点的夹角,那么这个光束的发散角实际上和发光体的尺度成正比,和发光体距离反射点的距离成反比。发光体的大小如果不能随意改变,那么我们只能增加反射点到发光体的距离,即增大聚光装置的尺度。          这里有我以前做的PPT的几张配图:http://www.shoudian.org/thread-175394-1-1.html其中张角部分的解释图:http://image.shoudian.org/attachments/forum/month_1102/1102080044f993b98b84ac4267.jpg.thumb.jpg
[*]光束的直径、照度和距离有什么关系? 对于手电的尺度,距离稍大以后,光斑都会远大于出口直径。比如典型的手电,100米光斑10米直径,而手电的口径不过几公分,最多十几公分,因此,手电的光斑大小是由于光束的发散造成的,而不是因为手电本身的出口大小造成的。这是一个讨论的前提,也因为如此,不能盲目外推把手电口径增加到几十米甚至几百公里。当忽略了出口直径对光斑直径的影响以后,由于光束发散是线性的(光不会拐弯),所以光斑的大小和距离成正比,面积则和距离的平方成正比。很显然照度和面积成反比,所以也和距离的平方成反比。
[*]如果真有一个直径200km的聚光装置,用现有的LED,可以在月球上形成一个照度足够的光斑(至少要大于0.25lux)吗? 猜测不可靠,我们以计算说明。我们使用一颗10W的XML,光通量1000流明。显然,如果使用抛物面反光碗,不管怎么样不发散,出口直径已经有200km了,照度一定不能超过0.25lux。所以我们需要稍微修正反光碗的面型,使之成为椭球面,发光体中心和月球上的靶标各位于一个焦点。我们知道,LED中心几何点发出的光,最后一定会正中月面靶心,只是LED有尺度大小,周围的部分发出的光不能聚焦那么完美,所以我们要计算整个LED经过反射以后的发散角。为了计算方便,我们采用倒置方式,让LED面朝反射面,背对月球。按照最不利的计算,只找距离LED最近的反射点。由于这样的椭球面实际非常接近抛物面,所以距离LED最近的实际就是中心上的点,距离LED为口径的四分之一即50km,或者为5e4 m。 XML的发光体尺度是2x2mm, 经过一次透镜,等效大小约为3x3mm。即长宽各为3e-3米。所以此张角为3e-3/5e4,此张角对应于月地距离,在月球上形成的光斑直径为4e8 x 3e-3/5e4 = 24米。 需要注意的是这个光斑实际上是非均匀的,中心亮,周围暗。我们姑且认为是均匀的,1000流明分布在24见方的范围,照度是1000/24^2=1.7LUX,照度大于0.25lux,可以形成光斑。 但是这个光斑不能从地面看到,因为A。 月面亮面的照度是100000lux,月亮全黑的时候又很接近太阳;B. 人类最好的望远镜,在40万公里外也只能在月面分辨出几百米大小的细节,所以一个24米见方的光斑很难被观测到。


funder 发表于 2013-9-12 10:22

Charley53 发表于 2013-9-12 10:19 static/image/common/back.gif
误导式广告 , 看看笑笑便行 ~

这不是广告,是我为了说明投射原理做的图。

kakaruote 发表于 2013-9-12 10:24

ramboo7 发表于 2013-9-12 10:21 static/image/common/back.gif
那时我百度的,这个问题到现在科学界也没有明确说法

10亿公里才6个多AU, 换句话说还不到土星距离。难道土星不是太阳系的?

据我知道,原90377号小行星塞得纳,远地点有896AU,换算成公里就是1300多亿公里。   他围绕太阳一周需要10720年。

对了,解释下AU,叫做天文单位    是地球到太阳的平均距离,他经常用在太阳系内的天体距离表示。近似1.5亿公里

一痴 发表于 2013-9-12 10:26

本身就是个伪命题,如此为真的话,一根火柴的照度能远大于太阳{:5_593:}

Love满天下 发表于 2013-9-12 12:57

funder 发表于 2013-9-12 10:22
[*]射程是怎么定义的?射程在ANSI标准中定义为照度下降到0.25 LUX时(大约相当于满月在地面形成的照度) ...

还是计算下好,不然闹笑话啊

呵呵呵呵0 发表于 2014-3-18 09:32

看光杯已经知道是什么桶了

flik2010 发表于 2014-3-18 09:36

反正我只信口径,口径大远射强,光杯深不会加强远射(有时候还会出现无效的多重反射),而且跟黄水满不满毫无关系,黄水不满照样远射强大。

mengmengx 发表于 2014-3-18 10:29

那话咋说的了,就怕认真二字。
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