光度單位坎德拉定義的歷史、現狀和發展趨勢

【作者】 沈乃澂；
【機構】 中國計量科學研究院；

計量學的世紀變遷 光度單位坎德拉定義的歷史、現狀和發展趨勢(一)
【摘要】 一、光度單位坎德拉的概念、定義及歷史變遷
發光強度單位坎德拉是國際單位制中的七個基本單位之一，它是描述光源在某一方向上發出可見光強弱的程度。人類很早就開始了對光的觀測和研究。例如，在比較兩個天體的亮度或照度時，1729年P. 布給發明的目視光度計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準。1760年，J.H.朗伯首創了光度學的基本體系，成為光度學的奠基人。1860年，英國率先規定了發光強度的單位，即采用一支蠟燭的發光強度作為單位量， 英文名稱為candel，中文譯名為燭光。1881年， 國際電工技術委員會批準燭光為發光強度單位的國際標準。人類此時夜間都采用蠟燭照明。確切批準的燭光定義是：1磅鯨腦油制成6支蠟燭， 蠟燭以每小時120格令（約等于7.776g）的速度燃燒時， 在火焰的水平方向的發光強度為1燭光。

計量學的世紀變遷 光度單位坎德拉定義的歷史、現狀和發展趨勢(二)
【摘要】 當光學輻射進入人眼時，首先被在眼球前方的透明層的角膜所折射，然后經過位于用于辨色的虹膜中心的瞳孔，進而通過位于透鏡后結點處的晶狀透鏡折射形成倒置的或反轉的像，瞳孔通過目力觀測或擴張來調整進入眼睛的輻射量。只有在眼球背部稱為視網膜的光敏區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）范圍內與適應狀態及對視覺的貢獻有關。

計量學的世紀變遷 光度單位坎德拉定義的歷史、現狀和發展趨勢(三)
【摘要】 三、輻射度測量：在量子世界中的測量挑戰
近代輻射度學的主要問題是如何用可靠和可溯源的方法，來覆蓋輻射度學測量中廣闊的動態范圍。如我們所看到的，對光度學而言，這個動態范圍的覆蓋范圍大于15個數量級。光度學的動態范圍問題是由我們的眼睛“解決”的，它具有在不同發光量級中運行的不同類型的接收器。因此，對光度學測量和光度學單位而言，用目前國際計量委員會（CIPM）的坎德拉定義和國際照明委員會（CIE）的光度學系統，可以實現與國際單位制（SI）的聯系。而對于輻射度學而言，情
況就完全不同，因為這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的物理量。因此，對于輻射度學測量和輻射度學單位而言，難以在整個動態范圍內建立與SI的聯系。

了解國家單位制SI的文章應該多發，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？

作為光學基本量的坎德拉目前還是以實物基準來復現，如果若干年以后量子基準替代了實物基準，這些實物量具都將成為歷史。