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Lexikon der Optik: Photometer

Photometer, Gerät zur Messung photometrischer Größen. Man unterscheidet visuelle und physikalische P.

1) Visuelle P. Diese haben für die eigentliche Lichtmessung keine Bedeutung mehr. Anwendung finden visuelle Meßmethoden nur noch zur Untersuchung der Eigenschaften des menschlichen Gesichtssinnes, da bei ihnen Lichtreize mit dem Auge quantitativ verglichen werden.

Mit dem Auge kann nur die Gleichheit des Helligkeitseindruckes benachbarter Flächen oder ihres Kontrastes gegenüber einem gleichmäßig ausgeleuchteten Umfeld eingestellt werden. Deshalb enthalten diese P. Einrichtungen zur Schwächung eines der beiden Teillichtströme. Wichtig für visuelle Verfahren ist die Güte des Photometerfeldes; es kommt insbesondere darauf an, daß beide Vergleichsflächen sehr scharf aneinander grenzen.

Bedeutungsvoll für die Entwicklung der visuellen Photometrie war der Lummer-Brodhun-Würfel, der bei visuellen P. das Gesichtsfeld bildet. Er hat die Aufgabe, zwei Leuchtdichten unmittelbar benachbart dem Beobachterauge darzubieten. Er besteht aus zwei 90°-Glasprismen, die mit ihren Hypothenusenflächen aneinandergesprengt sind (Abb. 1). Die Kontaktfläche ist so eingerichtet, daß sie teilweise optischen Kontakt liefert, teilweise aber totalreflektiert. Die Totalreflexion wird durch Aussparungen im Glas erreicht (Abb. 1, Feld a). Bei Messungen ist das Licht der einen Lampe so lange zu schwächen, bis die Trennungslinie verschwindet.

Ein sehr handliches Universalphotometer war das Pulfrich-Photometer, auch Stufenphotometer genannt. Die beiden zu vergleichenden Lichtströme leuchten zwei Blendenöffnungen, die Eintrittspupillen zweier Objektive, gleichmäßig aus (Abb. 2). Die Blendenöffnungen B sind in ihrer Größe mittels zweier Meßtrommeln T meßbar veränderlich und werden über Umlenkprismen P und ein Zwillingsprisma Z (Gesichtsfeld) in der Augenpupille abgebildet. Eine Veränderung der Blendenöffnung ändert das Öffnungsverhältnis des Auges und damit den Helligkeitseindruck.

2) Physikalische P. Dies sind Meßgeräte zur Lichtmessung unter Verwendung lichtempfindlicher physikalischer Empfänger (Photozellen, Photowiderstände, Photoelemente). Physikalische P. bestehen im allgemeinen aus dem Photometerkopf, dem Meßumformer und dem Ausgabegerät. Die spezifische Ausführung des Photometerkopfes ermöglicht es, unterschiedliche photometrische Größen zu messen, so daß danach verschiedene Geräteklassen unterschieden werden wie Beleuchtungsstärkemesser (Beleuchtungsmesser) und Leuchtdichtemesser. Unter Berücksichtigung geometrischer Bedingungen (Abstand Lichtquelle-Empfänger, Öffnungswinkel) sind auch Lichtstärkemessungen möglich. Als Bestandteil von Meßeinrichtungen wie Kugelphotometern und Goniophotometern dienen P. zur Bestimmung des Lichtstromes bzw. der Aufnahme der räumlichen Lichtstärkeverteilung von Lichtquellen.

Der Photometerkopf besteht aus dem lichtempfindlichen Empfänger und Einrichtungen zur Anpassung der spektralen Empfindlichkeit des Empfängers an die Augenempfindlichkeit V(λ) (→V(λ)-Anpassung) oder an eine andere spektrale Bewertungsfunktion. Er kann Vorrichtungen zur richtungsabhängigen Bewertung des Lichtes, z.B. der kosinusgetreuen Bewertung enthalten (Beleuchtungsmesser).

Wesentliche Merkmale, die die Einsatzfähigkeit und die Güte von P. bestimmen, sind die V(λ)-Anpassung, die richtungsabhängige Bewertung, die Linearität der Anzeige, der zulässige Bereich der Modulationsfrequenz bei der Bewertung von moduliertem Licht und die Temperaturabhängigkeit.



Photometer 1: Photometerwürfel. Links Schnitt, rechts Gesichtsfeld.



Photometer 2: Pulfrich-Photometer. B Blendenöffnung, P Umlenkprisma, T Meßtrommel, Z Zwillingsprisma.

  • Die Autoren
Roland Barth, Jena
Dr. Artur Bärwolff, Berlin
Dr. Lothar Bauch, Frankfurt / Oder
Hans G. Beck, Jena
Joachim Bergner, Jena
Dr. Andreas Berke, Köln
Dr. Hermann Besen, Jena
Prof. Dr. Jürgen Beuthan, Berlin
Dr. Andreas Bode, Planegg
Prof. Dr. Joachim Bohm, Berlin
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Dr. Eberhard Dietzsch, Jena
Kurt Enz, Berlin
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Prof. Dr. Heinz Falk, Kleve
Dr. Wieland Feist, Jena
Dr. Peter Fichtner, Jena
Dr. Ficker, Karlsfeld
Dr. Peter Glas, Berlin
Dr. Hartmut Gunkel, Berlin
Dr. Reiner Güther, Berlin
Dr. Volker Guyenot, Jena
Dr. Hacker, Jena
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Dr. Erwin Hoffmann, Berlin (Adlershof)
Dr. Kuno Hoffmann, Berlin
Prof. Dr. Christian Hofmann, Jena
Wolfgang Högner, Tautenburg
Dipl.-Ing. Richard Hummel, Radebeul
Dr. Hans-Jürgen Jüpner, Berlin
Prof. Dr. W. Karthe, Jena
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Dr. Albrecht Lau, Berlin
Dr. Kurt Lenz, Berlin
Dr. Christoph Ludwig, Hermsdorf (Thüringen)
Rolf Märtin, Jena
Ulrich Maxam, Rostock
Olaf Minet, Berlin
Dr. Robert Müller, Berlin
Prof. Dr. Gerhard Müller, Berlin
Günter Osten, Jena
Prof. Dr. Harry Paul, Zeuthen
Prof. Dr. Wolfgang Radloff, Berlin
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Dr. Werner Reichel, Jena
Rolf Riekher, Berlin
Dr. Horst Riesenberg, Jena
Dr. Rolf Röseler, Berlin
Günther Schmuhl, Rathenow
Dr. Günter Schulz, Berlin
Prof. Dr. Johannes Schwider, Erlangen
Dr. Reiner Spolaczyk, Hamburg
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Dr. Johannes Tilch, Berlin (Adlershof)
Dr. Joachim Tilgner, Berlin
Dr. Joachim Träger, Berlin (Waldesruh)
Dr. Bernd Weidner, Berlin
Ernst Werner, Jena
Prof. Dr. Ludwig Wieczorek, Berlin
Wolfgang Wilhelmi, Berlin
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