光通量（Luminous flux）

光通量（Luminous flux）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

所謂光通量就是指一種表示光功率的物理量。尤其是指人眼所能感應到的光功率，而輻射通量(radiant flux)比較傾向於指的是由光源所發出的光功率。發光強度(luminous intensity)則是指單位角度內的光通量。

發光強度的SI標準單位是燭光(kandela，簡稱為 $$cd$$)。光通量的單位是流明 $$(lm)$$，可以等於燭光乘以球面角 $$(cd-sr)$$。輻射通量的單位則是瓦特 $$(W)$$。

與光通量相關的物理量則有:

1. 照度(illuminance)：指的是單位面積所接收到的光通量，單位是勒克斯(lux)，$$1$$ 勒克斯等於 $$1$$ 流明除以一平方公尺。$$1~lux=1~lm/1~m^2$$。
2. 光能(photo energy)：指的是總共通過的光能量，單位是流明乘以秒 $$(lm-s)$$。
3. 輝度(luminance)：指的是單位面積接受到的輻射通量，單位是燭光除以平方公尺 $$(cd/m^2)$$，又可稱為米燭光 $$(cd-m)$$。但須注意的是米燭光並非燭光與公尺的乘積。
4. 發光效率(luminous efficiency)：通常指的是電能轉變成光能的效率，單位是流明除以瓦 $$(lm/w)$$，最大值約為 $$683$$。

對不同波長或頻率的光而言，人眼對 $$555$$ 奈米的綠光最敏感，而且只能對 $$380$$ 奈米到 $$780$$ 奈米左右的光產生反應，故稱此一波段的光為可見光(visible)。

然而上數的波段並不是唯一的，因為每個人對光與色的敏感度不盡相同，所以上述的波段也只能說是大約的。也因此，把波長短於 $$380$$ 奈米的光稱為紫外光(ultra violet，簡稱為UV)，把波長長於 $$780$$ 奈米的光稱為紅外光(infra red，簡稱為IR)。

對一個點光源而言，當光通量固定時，隨著距離的增加，照度就會急遽下降，是一種平方反比的關係，亦即：照度等於光通量除以距離平方：照度$$=$$光通量$$/$$距距離$$^2$$。

因此對光通量固定的環境，距離的接近可以提高照度的不足，這也就是使用檯燈可以用較低的功率而得到與較遠距離日光燈相同的照度。反之如果照度相同，但距離增加，此時光通量也必須跟著增加，這就是體育館等高大建築，如果要保持良好的照度，常常要使用高功率的照明設施的原因。

因此在天文學上，靠近恆星的行星，往往星球表面溫度較高，而遠離恆星的行星，往往星球表面溫度較低的道理。

參考資料: http://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_flux