Fotometrisches Grundgesetz

Physikalische Größe
Name	Strahlungsleistung
Formelzeichen der Größe	Φe
Größen- und Einheiten- system Einheit Dimension SI Watt (W) M·L2·T-3

Die Strahlungsleistung (auch Strahlungsfluss) ist die Strahlungsenergie dQ, die pro Zeiteinheit dt von elektromagnetischen Wellen transportiert wird:

Die Strahlungsleistung

$\Phi_\mathrm{e} = \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}$

Wird die Strahlungsleistung nur auf den sichtbaren Spektralbereich beschränkt, wird dieser oft als Lichtstrom (Einheit Lumen), das heißt die mit der V-Lambda-Kurve V_λ bewerteten Strahlungsleistung, bezeichnet.

Fotometrische Grundgesetz

Erklärende Graphik zum fotometrischen Grundgesetz

Um die Abhängigkeit der Strahlungsleistung $\mathrm d^2 \Phi_\mathrm{e, 1 \rightarrow 2}$ von einem Flächenelement dA₁ einer Strahlerfläche A₁ der Leuchtdichte L₁ eines Lambert-Strahlers auf ein im Abstand r₁₂ befindliches Flächenelement dA₂ zu bestimmen, kann das sogenannte fotometrische Grundgesetz genutzt werden, das das lambertsche Kosinusgesetz und das fotometrische Entfernungsgesetz kombiniert.

$\mathrm d^2\Phi_\mathrm{e, 1 \rightarrow 2} = L_1 \cdot \frac{\mathrm d A_1 \cos \beta_1 \cdot \mathrm d A_2 \cos \beta_2}{r_{12}}$

Diese ist unter anderem abhängig von gegenseitigen Lage der beiden Flächen im Raum, dies wird durch die Winkeln β₁ und β₂ zwischen der Strahlrichtung und den Normalen der Flächenelemente beachtet.

Bezug zur Fotometrie

Fotometrische (also lichttechnische) Größen werden in der Regel durch das vorangestellte Wort Licht- bzw. Leucht- gekennzeichnet. Sie weisen die gleichen Formelzeichen wie die strahlungsphysikalischen Größen auf, beispielsweise Strahlungsleistung (strahlungsphysikalisch) und Lichtstrom (fotometrisch). Der Unterschied in der Kennzeichnung liegt im weglassen des Index „e“ bei fotometrischen Größen.

Der Index e bei Formelzeichen steht für eine energetische Messgröße, die eine objektive Messgröße ist; es fließen nicht die speziellen Eigenschaften der menschlichen Wahrnehmung ein (vgl. V-Lambda-Kurve). Im Gegensatz dazu wird der Index v bei Messgrößen gesetzt, bei denen die subjektiven Eigenschaften des menschlichen Auges einfließen, hier steht das v für visuell. Ein Beispiel wäre der Helligkeitsvergleich.

Siehe auch

• Strahlungsintensität
• Bestrahlungsstärke
• Radiometrie

Literatur

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