5-6 光與生活 5-6-1 視覺暫留 5-6-2 發光強度與照度.

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1 5-6 光與生活 5-6-1 視覺暫留 5-6-2 發光強度與照度

2 5-6-1 視覺暫留 2 of 13 物體所發出的光進入我們的眼睛，會在視網膜上形成影像。如果這時閉住眼睛或移開視線，則大腦中的視覺不會馬上消失，而可以繼續留存約1/16秒，此現象稱為視覺暫留。 例如小時候我們玩仙女棒時，可看到用仙女棒在空中劃出一圈圈連續的光圈。

3 5-6-1 視覺暫留 3 of 13 下圖為視覺暫留的例子： 左為利用視覺暫留自製的動畫示意圖。
下圖右，當弦快速振動時，弦影連成一片，看不出僅有一條弦在動。

4 5-6-1 視覺暫留 4 of 13 電影拍攝時的速率是每秒24張底片，將底片連續放映時，每兩張底片出現的時間間隔僅有1/24秒，小於視覺暫留的時間，因此我們看到影片上的人物動作是連續的。

5 5-6-1 視覺暫留 5 of 13 習題5-6 (16)下雨時，尤其是在雨勢較大時，常可看到雨水呈線狀下落，這是什麼原因？
解：視覺暫留所造成的殘留影像。

6 5-6-2 發光強度與照度 6 of 13 就像是人耳所能聽到的聲波頻率範圍在20~20000赫茲之間，這是人體感官的生理極限。
人的眼睛能看見的光，其波長範圍約在400奈米(紫光)~700奈米(紅光)之間。奈米(nm)=10-9公尺 光的波長短於400nm者為人眼不可見的紫外光；光的波長長於700nm者為人眼不可見的紅外光。 如右圖所示，其中又以對波長為555nm的黃綠光最為敏感。

7 5-6-2 發光強度與照度 7 of 13 環境給人的的明亮感覺的因素有三： 眼睛對只對可見光有視覺反應，稱光通量。
光源的亮度，稱發光強度。 被照體的亮度，稱照度。 以下將針對光通量、發光強度、照度作說明，這三個物理量均與人的明亮感覺有關。

8 5-6-2 發光強度與照度 8 of 13 光通量可以視為每秒鐘內由光源發出的可見光的能量，一般以流明( m)當做單位。
光源的發光強度以燭光(cd)為單位，每1燭光的球狀光源會發出總光通量為4π流明的可見光： 1燭光 = 4π流明 例：30燭光的燈泡會發出30x4π=120π流明的可見光； I燭光的燈泡會發出4πI流明的可見光。

9 5-6-2 發光強度與照度 9 of 13 被照體的照度，指的是每平方公尺面積所接收到的光通量，單位為(流明/公尺2)，又稱為勒克斯(lux，簡記為lx)。 在一半徑為r的空心球殼的中心放一球狀燈泡，若其發光強度為I燭光，則產生的光通量為4πI流明。此光通量向四面八方射去，照亮球殼內面，則內球殼的照度為：

10 5-6-2 發光強度與照度 9 of 13 重點整理： 光通量：每秒產生的可見光能量。 發光強度：I燭光的光源會產生4πI流明的可見光。

11 5-6-2 發光強度與照度 11 of 13 當光源的發光強度越大，被照體就越亮；與光源距離越近，被照體也越亮。
這就是為什麼你想用手電筒把東西照清楚一點時，會把手電筒靠近被照物體或是換個大一點的手電筒的原因一樣。 由上式可知，當光源與被照體距離變兩倍時，被照體的照度會減為原來的四分之一。

12 5-6-2 發光強度與照度 10 of 13 下表為數種光源所產生的照度： 光源 照度(勒克斯，lx) 中午的太陽 1.2x105
無雲的晴空 1x104 陰霾的天空 1x103 60瓦的白熾燈(相距1m) 1x102 正上方的滿月 0.27 無月多雲的夜空 1x10-4 註：一般居家照明約在100~300勒克斯，而閱讀寫字需要600勒克斯左右，因此需要局部性加強照明。

13 5-6-2 發光強度與照度 12 of 13 習題5-6 有16燭光與25燭光的兩個點光源相距9公尺，今在兩光源間直立一片毛玻璃，欲使毛玻璃兩面的照度相同，則此毛玻璃應距16燭光的光源多遠？ 解：4公尺 假設毛玻璃距16燭光的光源x公尺，則兩面照度相同可列下式求解：

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