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Die Strahlungsleistung (auch Strahlungsfluss) ist diejenige differentielle Energiemenge ( ist die Strahlungsenergie), die pro Zeitspanne von elektromagnetischen Wellen transportiert wird:

Ihre Einheit ist W (Watt). Mithilfe des Photonenstroms ergibt sich für monochromatisches Licht die Strahlungsleistung als:

mit

Analog ergibt sich für polychromatisches Licht ein integraler Wert über die gemessenen Frequenzen:

.

Wird die Strahlungsleistung nur auf den sichtbaren Spektralbereich beschränkt, wird dieser oft als Lichtstrom (Einheit Lumen), d. h. die mit der V-Lambda-Kurve Vλ bewertete Strahlungsleistung, bezeichnet.

Inhaltsverzeichnis

Fotometrisches GrundgesetzBearbeiten

 
Erklärende Grafik zum fotometrischen Grundgesetz

Um die Abhängigkeit der Strahlungsleistung   von einem Flächenelement   einer Strahlerfläche   der Leuchtdichte   eines Lambert-Strahlers (konstante Flächenhelligkeit) auf ein im Abstand   befindliches Flächenelement   zu bestimmen, kann das sogenannte fotometrische Grundgesetz genutzt werden, welches das lambertsche Kosinusgesetz und das fotometrische Entfernungsgesetz kombiniert.

 

Diese ist unter anderem von der gegenseitigen Lage der beiden Flächen im Raum abhängig, was durch die Winkel   und   zwischen der Strahlrichtung und den Flächennormalen berücksichtigt wird.

Bezug zu anderen GrößenBearbeiten

Wird die Strahlungsleistung auf die Größe der bestrahlten Fläche bezogen, so erhält man die Bestrahlungsstärke   (Einheit: W/m²):

 .

Wird sie hingegen auf den Raumwinkel   bezogen, in den ein Lichtbündel, das von einer Lichtquelle ausgeht, fällt, so kommt man zur Strahlungsintensität

 

mit der Einheit W/sr.

Bezug zur FotometrieBearbeiten

In der Fotometrie (Lichttechnik) ist die entsprechende Messgröße der Lichtstrom  . Während die Strahlungsleistung   eine energetische, also objektive Messgröße ist, fließen beim Lichtstrom die speziellen Eigenschaften der menschlichen Wahrnehmung ein (vgl. V-Lambda-Kurve). Zur Unterscheidung wird beim Lichtstrom, wie bei allen photometrischen Größen, der Index v für visuell gesetzt.

Der Lichtstrom ist mit der Strahlungsleistung über das photometrische Strahlungsäquivalent   der Lichtquelle verknüpft:

 .

Siehe auchBearbeiten

LiteraturBearbeiten

  • F. Pedrotti, L. Pedrotti, W. Bausch, H. Schmidt: Optik für Ingenieure: Grundlagen. 2. Auflage. Springer, Berlin 2001, ISBN 3-540-67379-2.