从光线射程原理谈 讨论远射的必要性 大家都进来讨论讨论

funder

在不考虑大气散射损失的情况下，当发光体杯口直径相对观测距离可以忽略的时候，所有的光源所产生的照度都和距离平方成反比。

bobhlw

对于10楼的回答：激光器的光很强，即使已经很远了，但光强还是人眼受不了的，这个和我所说的并无矛盾。
假设：太阳距离非常远了，此时人眼能够很舒服地直视其光芒，但这时候，我们去看一颗“视直径”完全一样大小的 ...
djdshp 发表于 2009-4-22 23:30

                               
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激光那是本身出来的光线能量就很强 并且激光基本等于平行光 当每条光线能量很低的时候由于那是光线密度还很高 所以人眼能看见 手电不聚光射的不远 并不是因为聚光不好 而是当光线弱的时候人眼看不到罢了 聚光仅仅是将弱的在某个空间内弱的光线增加他们的密度从而变亮了而已 所以实际射的远仅仅是我们的感官上觉得罢了 呵呵

bobhlw

比较同意5楼

LZ说的是在有点牛角尖。

光源跟光杯的关系我看的很简单：
光杯（或透镜）把光源的“影子”汇聚在一起了。影子重叠得多了，强度足够大了，看上去就是一个光斑。

很直白的说，俺即便用两个55W的汽车远 ...
汽车杂志 发表于 2009-4-23 09:36

                               
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是啊 这就是你被眼睛欺骗了 影子是重叠得多了，强度是足够大了 但光线的理论射程还是和不汇聚一样，只是在光线弱的时候你看不见的时候聚光能增加其光线密度 看着比较亮而已了 就像一根筷子15cm 10根在一起也是15cm一样 只不过10根捏在一起更强壮而已 当然 实际使用过程中 不管我们的大脑是不是被欺骗 它的实际效果是好的 的肯定 而我发这个帖子的目的并不是说聚光这个东西不好 只是说明 并不是聚光越好 射的越远 只是在远处某一目标比较暗的时候聚光好能让它更明亮而已 不代表射的远 仅仅是光线密度大 聚光和不聚光光线能达到的距离是一样的

funder

在光通量一样的前提下，聚光越好，射程越远是正确的

bobhlw

对于5楼的回答，我扯一下激光（手持型），出光口很小，0.3CM~0.5CM，绝对小于你说的人眼极限10CM，难道1公里外就看不到了，估计没人敢直视吧！
秀珍菇 发表于 2009-4-22 23:18

                               
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假如在1公里以外的激光 其实在经过大气 还有一些引力的影响后 激光里的光子能量已经被削弱了 只是由于激光的平行性很强 所以1公里甚至几公里时 光线密度仍然很高 即便是一堆弱光 但是由于集中 所以能量也很强 何况激光本身激发出来的光子能量就比一般的光源强 而那位兄弟说的分辨率问题在这里并不实用 人眼分辨率指的是看清 而不是看到 激光汇聚率很高 分辨率对激光的影响并不大 即便你看不清激光 或者是模糊的 但它已经到达了你的眼睛 所以分辨率在这里并不适用

康卡斯

没明白楼主要讲明个什么道理。
还是先把射程啊、光线啊、那些非严格物理概念定义清楚才好讨论。
既然到讨论到这样的问题了，就再打什么通俗的比喻，就更难说得明白了。

djdshp

需要提供在空气中传播的损失率么？在内地，损失率也许很高，但在昆明，本身就在近2000米的高度，空气稀薄，即使1000米的空气，对于光线的影响也不到10%。

激光，除了高度聚光和光色纯，相干性好以为，激光和普通光没啥不同。

所谓平行光的说法，不知道和楼主说的视觉效果有啥联系？

djdshp

对于引力效应：只怕在黑洞附近才能明显观察到（或者大质量大引力恒星附近用仪器观察），在本帖中应当予以忽略。

楼主的帖子里：做出了一系列猜测，至少有两点(空气传播和引力效应)是不靠谱的。



利用前面的讨论成果给“点光源”可以下如下定义：任何在视网膜上成像只有一个点的就是点光源，点光源的实际“视直径”小于或等于0.7’（一度的六十分之一为一“角分”）。点光源的光可以看成是平行光。

平行光的获得，除了点光源外，还可以通过光学机构（透镜组，反射望远镜，菲涅尔透镜等）。

djdshp

理解错误，楼主其实说的和我先前理解的有所不同，不过误解的似乎不是我一个。
也许以下的东西对楼主有用：
电筒或者雷达（就当是和电筒是一样的），通过发射电磁波，再接收电磁波。
其发射功率与距离的关系是：距离大N倍，发射功率需要大到N的四次方。

所以光斑照度强一倍的话，照射距离只增加18%。
对于远射的电筒来说，需要考虑空气的投射率，因为光线往返的路程还是很长的。

我多次用电筒照射200米外的塑料大棚，即使WF500也完全看不见，原因就是这个4次方的缘故，照射的光线亮度返回眼睛时，已经和背景的微光差不多了，人眼无法识别。
路边的反光标牌，即使400米以外，也可以轻易看见，因为反光标牌相当于是角反射器。

改善照射距离，最常用的方法就是缩小辐射的波束角度和增加接收灵敏度。雷达就是需要3方面改进：增加天线口径，加大功率，增加灵敏度。
对于电筒来说：用远射光杯和增加亮度

linux8

其實人眼感光應該是到某一視網細胞的光子強度或密度吧, A10是聚光,但還是有角度的,有角度就會發散,單位面積上所接收到的光子就會隨著距離減少, 道理顯然是簡單的, 如果A10換成聚焦了的激光, 那就會完全不同了, 再說這個激光如果射向月球, 你站在月球上, 這個距離也算很長了吧, 雖然沒有光年的單位大, 但是在經過這麼長的距離, 光束上的光子會被不斷吸收, 到達月球上的"眼睛"時, 就減弱了很多了, 再者, 這個人造的激光, 也不可能射出去是完全直的, 含有一定向外或向內的出射角, 這樣到了一定遠距離, 就自然在單位面積上減弱了很多了

djdshp

楼上所述的，激光在到月球的路途上不断损耗，这个描述是不正确的。地球大气只有薄薄一层，地月间可以认为是真空。光子在真空中是没有任何损耗的。
美国利用登月工程，在月球上安装了角反射器，这样天文台就可以通过激光测距来研究地--月距离变化。

一定孔径的仪器，可以射出理论最窄的波束的公式

                               
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式中λ为媒质中的光波长,D为光杯的直径。雷达，望远镜，人眼的分辨率都可以使用该公式。

举例来说，现在亮骚用的小激光器，由于出口孔径很小，所以其发射角很大，我记得有人发帖子说过，用来和人比亮度时照射过2公里外的船上的探照灯手。
美国在波音747上装的激光器的聚焦镜的孔径有一米左右吧？照射几百公里外的导弹时，激光的光斑可以控制在一个篮球大小。

电筒灯泡不是点光源，灯丝的长度越大，则线越散，反正，长度短小，则远射提高

linux8

呵呵,樓上說得對啊,我沒說明兩者之間真空的區域, 因為地球到月球所引致的被吸收損耗應該很大了, 那個真空也不算甚麼了,可以忽略,不必算得那麼嚴的,懂道理就行了,呵呵

djdshp

可能是沟通方式有问题，我无法明白楼上所说的"因為地球到月球所引致的被吸收損耗應該很大了"是何意思。
据我所知，在天气良好的情况下，大气层对于激光的吸收是非常有限的，这个损耗率不足40%，如果考虑特定波段的“大气窗口”和高海拔，这个损耗可以降低到20%以下。

以上何来：“不断被吸收”和“被吸收損耗應該很大”

菜鸟不飞

楼主的意思貌似是“A10射出的光在空气中衰减的快，而其它光源衰减的慢；光的输出都是有射程的或者说光子是有射程的，而取决于射程的就是光子的初始动能；光在传播过程中亮度降低的主要因素是能量衰减而不是能量扩散”
有意思{:1_232:}

菜鸟不飞

我怀疑山下的那位射出的光压根就没对准楼主,而楼主看见的却是直射光{:1_231:}

djdshp

在功率不变情况下，使用远射灯杯，可以提高有效射程。

对比一下，提高功率15倍，射程才提高一倍。
亮度不变，光束缩小为原来的四分之一，射程也可以提高一倍

xguoyi

真专业

rangerleadthewa

说真的 LZ我没明白您再说什么...
能稍微排下版么 看起来很乱...

远射什么的筒子 没研究过 但是随便说说吧 错了勿怪

在同一条件下 比如一个很黑很直的农村的马路 LZ站在我的10Km外 拿着一个手电和1个激光
暂时不考虑什么烧伤眼睛的问题

如果你能把激光对到我眼睛上 我会觉得光线很强
如果你用手电照我 我可能根本看不见
为什么呢？因为光线发散了

比如说吧 想象光就是一种粒子
你的手电灯头部分 发出的粒子100个/秒 激光也是100个粒子/秒
但是手电的光是发散的 激光几乎不发散

也就是说
在距离手电/激光1米的地方 拿一个1平方厘米的CCD  都可以接受100个粒子
在距离手电/激光10km的地方 同样的CCD 接受激光也许是90个粒子 但是只能接受手电1个粒子
就是因为手电是发散的 发光的是一个锥形 离得越远 单位面积上的接受的粒子就越少

远射筒子 除了灯泡本身之外 就是追求光线尽可能平行 单位面积上的投射的粒子多

bobhlw

呵呵 DJD兄的确学识够深啊！呵呵 难道是教授？？ 对了 您怎么知道我在昆明呢？

djdshp

我是福尔摩斯{:1_220:}

我惦记你的车轱辘已经很久了{:1_234:}