Direkt zum Inhalt

Lexikon der Optik: Strahlungsgrößen

Strahlungsgrößen, strahlungsphysikalische Größen, radiometrische Größen, physikalische Größen zur Beschreibung der von einer Strahlungsquelle ausgesandten elektromagnetischen Strahlung. Die S. dienen zur Kennzeichnung der Strahlungsquelle und des Strahlungsfeldes.

Als Grundgröße für optische Strahlungsmessungen wird häufig die Bestrahlungsstärke (s.u.) gewählt, die sich entweder mittels elektrisch-kalibrierbarer Empfänger oder mittels schwarzer Strahler darstellen und somit auf elektrische Größen bzw. auf die Temperatur zurückführen läßt. Über diese Darstellungsverfahren lassen sich auch die radiometrischen Einheiten definieren und eine radiometrische Skale aufbauen.

Die wichtigsten S. sind:

1) Strahlungsleistung oder Strahlungsfluße, P). Sie ist die in der Zeiteinheit ausgesandte, übertragene oder empfangene Strahlungsenergie. Die Einheit ist das Watt (W). Die entsprechende photometrische Größe ist der Lichtstrom.

2) Strahlungsenergie oder Strahlungsmenge (Qe). Diese Größe ergibt sich als das Integral der Strahlungsleistung über die Zeit

. Die Einheit ist die Wattsekunde (1 Ws=1 J). Die entsprechende photometrische Größe ist die Lichtmenge.

3) Strahlstärke (Ie). Sie beschreibt die Eigenschaften einer Strahlungsquelle. Definiert ist sie als der Quotient aus der Strahlungsleistung dφe, die in einer gegebenen Richtung in ein Raumwinkelelement dΩ1 ausgesandt wird, und dem Raumwinkelelement, Ie=dφe/dΩ1. Die Einheit ist Wsr-1. Die der Strahlstärke entsprechende photometrische Größe ist die Lichtstärke.

4) Strahldichte (Le). Sie ist definiert als der Quotient aus dem ein Flächenelement dA in einer bestimmten Richtung durchsetzenden Strahlungsfluß dφe und dem Produkt aus der Projektion dieses Flächenelements auf eine zur Strahlrichtung senkrechte Ebene und dem durchstrahlten Raumwinkelelement dΩ, Le=d2φe/(dAcosεdΩ). Dabei bezeichnet ε den Winkel, den die Normale des Flächenelements mit der Ausbreitungsrichtung bildet. Das Flächenelement selbst kann der Oberfläche des Strahlers oder einer Fläche im vom Strahlungsfeld erfüllten Raum angehören.

Bezogen auf eine Strahlungsquelle läßt sich die Strahldichte durch die Strahlstärke entsprechend Le=dIe/(dAcosε) ausdrücken und kennzeichnet so die Strahlungsquelle unabhängig von der Größe ihrer strahlenden Fläche. Die Einheit der Strahldichte ist Wm-2sr-1.

Die entsprechende photometrische Größe ist die Leuchtdichte.

5) Bestrahlungsstärke (Ee). Sie ergibt sich als der Quotient aus der Strahlungsleistung dφe, die ein Flächenelement einer Oberfläche empfängt, und der Größe dA2 dieses Elementes, Ee=dφe/dA2. Die Einheit ist Wm-2. Die entsprechende photometrische Größe ist die Beleuchtungsstärke.

6) Spezifische Ausstrahlung (Me). Diese Größe dient zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle. Sie ist definiert als der Quotient aus der Strahlungsleistung dφe, die von einem Element der Oberfläche einer Strahlungsquelle emittiert wird, und der Fläche dA1 dieses Elements, Me=dφe/dA1. Die Einheit ist Wm-2.

7) Bestrahlung (He). Die Bestrahlung in einem Punkt einer Oberfläche ist gegeben durch das Integral der Bestrahlungsstärke in dem gegebenen Punkt über die Zeit

.

Zur Beschreibung der spektralen Zusammensetzung der Strahlung werden spektrale S. definiert. Es sind dies die spektralen Dichten der entsprechenden S.

  • 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
Prof. Dr. Witlof Brunner, Zeuthen
Dr. Eberhard Dietzsch, Jena
Kurt Enz, Berlin
Prof. Joachim Epperlein, Wilkau-Haßlau
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
Dipl.-Phys. Jürgen Heise, Jena
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
Dr. Siegfried Kessler, Jena
Dr. Horst König, Berlin
Prof. Dr. Sigurd Kusch, Berlin
Dr. Heiner Lammert, Mahlau
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
Prof Dr. Karl Regensburger, Dresden
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
Prof. Dr. Peter Süptitz, Berlin
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
Olaf Ziemann, Berlin


Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.