在Excel中根据光谱计算辐照度

辐照度是光谱辐照度在某个波长范围内的积分——因此在Excel中即为各读数乘以光谱步长后的求和。若步长为0.5 nm，公式为=SUM(B2:B100) * 0.5。单位由W/(m²·nm)变为W/m²。CIE规定的波段范围为：UV-A 315～400 nm，UV-B 280～315 nm，UV-C 100～280 nm。

要在Excel中计算辐照度，您需要对特定波长范围内光谱辐照度曲线下的面积进行积分。以下是针对UV-A、UV-B和UV-C的操作指南：

• 光谱数据准备
  • A列为波长（单位：nm）。
  • B列为光谱辐照度（单位：W/m²/nm）。
  • 第1行为列标题：Wavelength in nm 和 Spectral irradiance E [W / ( m² nm)]
• 总辐照度的计算
  • 对相应波长范围内的光谱辐照度进行积分。

请注意，示例中的辐照度仅为示例值。辐照度取决于例如与灯的距离及其功率等因素。

根据光谱在Excel中逐步计算辐照度的说明

• 下载文件并在Excel中打开。
• 根据CIE国际照明词汇确定所需的波长范围，一般为：
  • UV-A：315 nm～400 nm
  • UV-B：280 nm～315 nm
  • UV-C：100 nm～280 nm
• 对光谱辐照度进行积分
• 在Excel或其他电子表格软件中，使用求和函数完成此操作。公式：= Sum (B2:B100)
• 现在您需要考虑光谱步长。在我们的示例中，通常每个单元格/行为0.5 nm。
• 因此，在此情况下将求和结果乘以0.5：公式：= Sum(B2:B100) * 0.5。
• 结果即为由光谱辐照度曲线积分得到的辐照度。
• 由于积分运算，单位会发生变化：W/m²/nm变为W/m²。这是正确的，因为乘以了以nm表示的波长间隔Δλ。

提示：

在我们针对众多灯具和LED提供的光谱数据中，光谱步长通常是恒定的。这类数据例如可通过扫描式光谱仪或双单色仪测量获得。而阵列光谱仪的光谱步长则会随波长范围变化。

为考虑这一点，请为光谱步长创建一个辅助列。
该步长称为波长增量（delta wavelength）。

针对阵列光谱仪在Excel中计算辐照度的说明

• 为波长增量创建新的C列：
• 在第3行C3单元格中，公式：= A3-A2
• 将该公式拖拽至最后一行。
• 现在补齐缺失的C2单元格：公式：= C3
• 此处我们假定光谱步长相同，一方面避免出现空单元格，另一方面也避免在该列末尾若采用与0的差值时得到过大的数值。
• 现在将B列的光谱辐照度与C列的波长增量按行相乘，并将乘积写入D列。D2中的公式：= B2 * C2
• 此时才计算D列在所需波长范围内的求和。公式：=SUM(D2:D100)
• 结果同样是在光谱步长不相等的情况下，由光谱辐照度曲线积分得到的辐照度。

如果您在实施过程中遇到任何困难或需要进一步了解详情，欢迎您随时联系我们。