本輻射單位換算工具整合了紫外線與光量測中最重要的計算功能：將輻照度從 W/m² 換算為 mW/cm²、將輻射曝露量（劑量）從 J/m² 換算為 mJ/cm²、根據波長計算光子能量與光子通量、根據光譜資料計算 PPFD、紫外線劑量與照射時間、光學密度與穿透率，以及利用平方反比定律計算光度極限距離。每個卡片皆會即時運算，並以範例說明其公式。
所有計算工具皆完全在您的瀏覽器中執行 - 無需註冊、不傳輸任何資料。典型應用包括設計紫外線固化與消毒程序、透過光學密度評估防護濾片、在能量單位與光子單位之間換算以應用於園藝照明，以及估算在工作距離改變時的輻照度。
具有約束力的結果，永遠來自使用已校正輻射計或光譜輻射計所進行的量測 - 這些儀器皆由 Opsytec Dr. Gröbel 在自有實驗室中製造並校正。因此，本計算工具可取代紫外線實驗室中常見的手動換算作業：從輻照度換算、UVC 消毒的劑量計算，到植物照明用光子通量密度的計算；所有常數皆依循 CODATA 2018。
個別計算工具詳細說明
這些計算各有專屬頁面，內含公式、範例計算、模型的限制以及常見問題：
- 計算紫外線劑量 – 依輻照度與時間計算劑量
- 計算紫外線曝露時間 – 依目標劑量與輻照度計算時間
- 輸送帶速度與紫外線劑量 – 連續製程中的停留時間與劑量
- 計算穿透率與光學密度 – OD、穿透率與多層濾光片
- 光子能量與光子通量 – 波長換算為焦耳與電子伏特
另外還有一個相關但獨立的頁面：紫外線光譜探索工具可將波長定位於光譜範圍中，並將常見的紫外線波長並列比較。
十二種計算器的公式與範例
這兩個單位描述的是相同的物理量 — 輻照度 E（每單位面積的功率）。由於 1 m² = 10,000 cm²，且 1 W = 1000 mW：
換算公式：1 W/m² = 0.1 mW/cm² · 1 mW/cm² = 10 W/m²
範例：某紫外線輻射計讀值為 50 mW/cm² — 相當於 500 W/m²。
輻射曝露量 H（劑量）為每單位面積之能量。其換算係數與輻照度相同：
公式：1 J/m² = 0.1 mJ/cm² · 1 mJ/cm² = 10 J/m²
範例：所需消毒劑量 400 J/m² 相當於 40 mJ/cm²。
在輻照度恆定的情況下，劑量會隨時間呈線性增加 — 這是每一項紫外線製程設計（固化、消毒、老化測試）的基礎：
公式： H = E · t · [mJ/cm²] = [mW/cm²] · [s]
範例： 50 mW/cm² 照射 20 s，可得 1000 mJ/cm² = 1 J/cm²。
此為劑量公式的反向運算：需要照射多長時間才能達到所需劑量？
公式：t = H / E
範例：在 50 mW/cm² 下達到 1000 mJ/cm² 需要 20 s；若僅為 10 mW/cm²，則已需要 100 s（1:40 min）。
單一光子的能量取決於普朗克常數 h 與光速 c。波長越短，光子能量越高——這正是紫外線輻射在化學上比可見光更具侵蝕性的原因。
公式：E = h·c / λ · E[eV] ≈ 1239.842 / λ[nm]
範例：一個 365 nm 的光子（UV-A）帶有 5.44·10⁻¹⁹ J = 3.40 eV 的能量。
輻射功率除以單一光子的能量，即可得出光源每秒發射的光子數：
公式： N = P / E_Photon = P·λ / (h·c)
範例： 於 365 nm 波長下 1000 mW 相當於 1.84·10¹⁸ 光子/s ≈ 3.05 µmol/s。
光合光子通量密度（PPFD）計算每平方公尺、每秒鐘內波長在 400 至 700 nm 之間撞擊的光子數。它是透過對光譜輻照度 E(λ) 進行積分計算而得（採用梯形法則對您的取樣值進行運算；400–700 nm 範圍以外的數值將被忽略）：
公式： PPFD = ∫ E(λ)·λ dλ / (h·c·N_A)
範例： 在 400–700 nm 範圍內均勻分布為 1 W/(m²·nm) 的光譜（相當於 300 W/m² PAR）會產生約 1379 µmol/(m²·s)。
光學密度（吸光度）是穿透率的負十進位對數。每增加一個 OD 級距，代表光量減少為原來的 10 分之一：
公式： OD = −log₁₀(T) · T 以小數表示（10 % = 0.1）
範例： 穿透率 10 % → OD 1；1 % → OD 2；0.1 % → OD 3。
反向計算：由光學密度可推算出通過濾片或樣品的光線比例：
公式： T = 10^(−OD) · 100 %
範例：於 365 nm 波長下具有 OD 4 之紫外線安全護目鏡，僅穿透 0.01 % 的輻射。
當光線通過多個濾光片、窗片或鏡片時，穿透率會相乘 — 光學密度則相加：
公式： T_ges = T₁ · T₂ · … · T_n · OD_ges = OD₁ + OD₂ + …
範例： 兩片窗片各為 90 %，加上一片濾光片為 50 %，總穿透率為 0.9·0.9·0.5 = 40.5 %。
光度學界限距離是指超過此距離後，一個延伸光源才可視為點光源 — 只有在此情況下，平方反比定律（下方卡片）才適用。作為光度學與紫外線計量的經驗法則（參照 DIN 5032-1），通常採用最大發光尺寸的 10 倍；此時點光源近似的誤差可維持在約 1% 以下。若僅進行粗略量測，5 倍通常已足夠（誤差約為百分之幾）。
公式：d ≥ 10 · D
範例：一個對角線為 200 mm 的 LED 面板，只有在 d = 2000 mm = 2 m 之外才符合光度學點光源條件。
對於（近似）點狀光源，輻照度隨距離平方而遞減。此近似法適用於遠場範圍——即超出光度極限距離之後（參見上方卡片）；靠近面射光源時，E 的遞減速度較慢。
公式：E₂ = E₁ · (d₁ / d₂)²
範例：於 100 mm 處為 100 mW/cm²，於 200 mm 處則變為 25 mW/cm²（距離加倍 → 降為四分之一）。
關於輻射度量學的常見問答
1 W/m² 等於 0.1 mW/cm²，因為 1 m² = 10,000 cm²，且 1 W = 1000 mW。因此，讀數 500 W/m² 相當於 50 mW/cm²。上方的換算工具可雙向運作 — 相同的換算係數也適用於劑量（J/m² ↔ mJ/cm²）。
劑量（輻射曝露量）為輻照度與照射時間的乘積：H = E · t。以 50 mW/cm² 照射 20 s，可得 1000 mJ/cm² = 1 J/cm²。反之，達到目標劑量所需的照射時間可由 t = H / E 求得。
輻照度是以 W/m² 為單位的能量性物理量；PPFD 則是計算 400 至 700 nm 之間的光子數，單位為 µmol/(m²·s)。兩者之間的換算需要光譜資料，因為光子的能量取決於其波長 — PPFD 計算器即針對此需求，對您的光譜資料進行積分運算。
超過光度極限距離（經驗法則為燈源最大發光尺寸的十倍）之外，光源才可視為點光源；此時點光源近似的誤差將維持在約 1% 以下。