Bestrahlung (physikalische Größe)

Flächendichte der einfallenden Strahlungsenergie
Physikalische Größe
Name Bestrahlung
Formelzeichen ,
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI J·m−2 M·T−2

Die Bestrahlung oder Einstrahlung (engl. radiant exposure)[1] ist eine physikalische Größe, die hauptsächlich in der Radiometrie verwendet wird. Sie ist die zeitlich integrierte Bestrahlungsstärke und gibt die einfallende Strahlungsenergie von elektromagnetischer Strahlung pro Fläche an. Das Formelzeichen der Bestrahlung ist , die SI-Einheit ist Joule pro Quadratmeter (J/m2). Bei akkumulierenden Empfängern (z. B. einer Photoplatte) ist die Bestrahlung also ein Maß für das auf die Fläche bezogene Wirkungspotential der Strahlung.

Die Bestrahlung darf nicht mit der Fluenz verwechselt werden; letztere ist eine teilchenbezogene Größe (Maßeinheit m−2).[2]

DefinitionBearbeiten

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

 

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

VerwendungBearbeiten

Verwendung findet diese Größe 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
  lm
(Lumen)
Strahl­stärke
Strahlungs­stärke, radiant intensity
  W/sr Strahlungsfluss durch Raumwinkel Lichtstärke
luminous intensity
  cd = lm/sr
(Candela)
Bestrahlungs­stärke
irradiance
  W/m2 Strahlungsfluss durch Empfänger­fläche Beleuchtungs­stärke
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
  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)[1])

Einzelnachweise und AnmerkungenBearbeiten

  1. a b electropedia, Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch (IEV) der International Electrotechnical Commission: Eintrag 845-21-071
  2. Obwohl im Englischen die „radiant exposure“ (Bestrahlung) manchmal inkonsequent als „radiometric fluence“ (Fluenz) bezeichnet wird