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Die Bestrahlung (J⋅m−2), oder Einstrahlung ist eine physikalische Größe, hauptsächlich verwendet in der Radiometrie als zeitlich integrierte Bestrahlungsstärke (W⋅m−2). Sie gibt die einfallende Strahlungsenergie (von elektromagnetischer Strahlung) pro Fläche an – im Gegensatz zur Abstrahlung, die einen selbst strahlenden Körper beschreibt. Die SI-Einheit der Bestrahlung ist Joule pro Quadratmeter. Sie ist nicht mit der Strahlungsdosis zu verwechseln, welche die über die Fläche integrierte Energie beschreibt. Ebenso ist die "Fluenz" als teilchenbezogene Größe (m−2) nicht mit der Bestrahlung zu verwechseln[1]. Bei akkumulierenden Empfängern (z. B. einer Photoplatte) ist sie also ein Maß für das auf die Fläche bezogene Wirkungspotential der Strahlung.

Das Formelzeichen der Bestrahlung ist . Sie lässt sich für einen gegebenen Ortspunkt als Strahlungsenergie Q pro Fläche oder äquivalent dazu, als Integral der Bestrahlungsstärke E über die gegebene Zeitdauer ausdrücken.

Die fotometrische, also mit der Empfindlichkeit des menschlichen Auges gewichtete Entsprechung der Bestrahlung ist die Belichtung.

Verwendung findet diese Einheit auch in technischen, wissenschaftlichen, aber auch medizinischen Bereichen:

Die Zeitdauer der Bestrahlung ist vom Anwendungsfall abhängig und wird gegebenenfalls separat spezifiziert. Dabei kann das Zeitintervall, auf das sich die Messung bezieht, von wenigen Attosekunden (Ultrakurzpulslaser) über Stunden (Sonnenbrand) bis hin zu Jahren (Ausbleichen von Autolacken) reichen. Oftmals geht aus dem Anwendungsfall eine Bezugsgröße für das Zeitintervall hervor.

Zusammenhang mit anderen radiometrischen GrößenBearbeiten

radiometrische Größe Symbola) SI-Einheit Beschreibung photometrische Entsprechungb) Symbol SI-Einheit
Strahlungs­fluss
Strahlungs­leistung, radiant flux, radiant power
  W
(Watt)
Strahlungsenergie durch Zeit Lichtstrom
luminous flux, luminous power
  lm
(Lumen)
Strahl­stärke
Strahlungs­stärke, radiant intensity
  W/sr Strahlungsfluss durch Raumwinkel Lichtstärke
luminous intensity
  cd = lm/sr
(Candela)
Bestrahlungs­stärke
Strahlungs­fluss­dichte, irradiance, radiant flux density
  W/m2 Strahlungsfluss durch Empfänger­fläche Beleuchtungs­stärke
Lichtstrom­dichte, illuminance
  lx = lm/m2
(Lux)
Spezifische Ausstrahlung
Ausstrahlungs­strom­dichte, radiant exitance
  W/m2 Strahlungsfluss durch Sender­fläche Spezifische Lichtausstrahlung
luminous exitance
  lm/m2
Strahldichte
Strahlungsdichte, Radianz, radiance
  W/m2sr Strahlstärke durch effektive Senderfläche Leuchtdichte
luminance
  cd/m2
Strahlungs­energie
Strahlungsmenge, radiant energy
  J
(Joule)
durch Strahlung übertragene Energie Lichtmenge
luminous energy, quantity of light
  lm·s
Bestrahlung
Einstrahlung, radiant exposure
  J/m2 Strahlungsenergie durch Empfänger­fläche Belichtung
luminous exposure
  lx·s
Strahlungs­ausbeute
radiant efficiency
  1 Strahlungsfluss durch auf­ge­nom­mene (meist elek­trische) Leistung Lichtausbeute
(overall) luminous efficacy
  lm/W
a) Der Index „ e“ dient zur Abgrenzung von den photo­metrischen Größen. Er kann weggelassen werden.
b) Die photometrischen Größen sind die radiometrischen Größen, gewichtet mit dem photo­metrischen Strahlungs­äquivalent K, das die Empfindlich­keit des menschlichen Auges angibt.

LiteraturBearbeiten

  • Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer: Optik. 9. Aufl. Walter de Gruyter, Berlin 1993, ISBN 3-11-012973-6 (Lehrbuch der Experimentalphysik; 3).
  • Commission Électrotechnique Internationale (CEI): Vocabulaire international de l'éclairage. Publication CIE No. 17.4. Bureau central de la CEI. 1987. (Vocabulaire électrotechnique international 50(845))

Einzelnachweise und AnmerkungenBearbeiten

  1. Obwohl im Englischen die "radiant exposure" manchmal inkonsequent als "radiometric fluence" bezeichnet wird