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L I C H T   M E S S E N (Fortsetzung)


2. EINFUEHRUNG
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Schlagwoerter:
MESSUNG | URMETER | GRUNDEINHEIT | ABGELEITETE EINHEIT | CANDELA | LUMEN | WATT


Was ist eine "MESSUNG"?

Gehen wir kurz an die Wurzeln, um erstmal dies Wort zu verstehen.

Beim Messen ordnet man einer Groesse einen Zahlenwert zu; dabei beschreibt die Groesse irgendeine Eigenschaft in der wirklichen Welt.
Der Zahlenwert wird aus einem Vergleich ermittelt:
Man vergleicht die Eigenschaft in der wirklichen Welt mit der analogen Eigenschaft eines bekannten Gegenstands ... wobei der letztere an irgendeinem sicheren Ort aufbewahrt wird.

Ganz schoen abstrakt.
Sehen wir uns ein Beispiel an (Bild 2-a).

    bild 2-a: Messen heisst vergleichen mit bekanntem Gegenstand; 36 kByte)

In der wirklichen Welt gibt es ein Schraenkchen.
Es hat die Eigenschaft "Breite".
Sie haben dies nette Schraenkchen in einem Moebelgeschaeft entdeckt und Sie wollen wissen, ob es in Ihr Wohnzimmer passt. Sie bitten also einen Verkaeufer um einen Zollstock.
Die heilige Handlung des MESSENs besteht nun darin, den Zollstock aufzufalten und nachzuschauen, wieviel Zoll, nein, Meter die Breite des Schraenkchens hat. Und diese Zahl schreiben Sie auf.
Zu Hause angekommen, nehmen Sie Ihren eigenen Zollstock und pruefen, ob die Luecke zwischen 2 Schraenken in Ihrem Wohnzimmer gross genug ist.

Die Groesse, die Sie gemessen haben, ist "Breite" eines Schraenkchens.
Der Zahlenwert war die Anzahl Meter.
Der Vergleich war, die Anzahl Meter zu ermitteln, und zwar mit Hilfe eines Zollstocks.
Der bekannte Gegenstand ist irgendeine Art von URMETER, aufbewahrt in irgendeinem Labor. Der oder das URMETER sorgt dafuer, dass der Zollstock des Verkaeufers und Ihr eigener Zollstock dasselbe Ergebnis liefern.


GRUNDEINHEITen und ABGELEITETE EINHEITen:

In der Messtechnik hat man nicht so gern "Ur"-Gegenstaende fuer jederlei Groesse, die man sich vorstellen koennte.
Stattdessen benutzt man solche Eichobjekte nur fuer sehr wenige "GRUNDEINHEITen". Und man leitet dann andere Einheiten aus diesen GRUNDEINHEITen ab.
Beispiele (Bild 2-b): Man hat ein Ur-Meter und eine Ur-Sekunde. Davon leitet man nicht nur Laengen und Zeitdauern ab, sondern auch Flaechen, Rauminhalte, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, und so weiter.

Bild 2-b: Grundeinheit und abgeleitete Einheiten; 13 kByte)

Im beruehmten SI-System (beschrieben zum Beispiel hier) sind alle GRUNDEINHEITen und abgeleiteten Einheiten definiert.
Die GRUNDEINHEIT fuer die MESSUNG von Lichtamplituden ist hier die "CANDELA".
Definition der CANDELA:
"Wenn eine Quelle in eine bestimmte Richtung monochromatische Strahlung der Frequenz 540E12 Hz (ca. 556 nm) emittiert, und wenn die Strahlstaerke in diese Richtung 1/683 WATT pro Steradian betraegt, dann betraegt die Lichtstaerke der Quelle 1 CANDELA." (1)

CANDELA als GRUNDEINHEIT ist sicherlich aus historischen Gruenden gewaehlt worden.
Die Lichtstaerke einer speziellen Kerze und, spaeter, einer bestimmten Flaeche schmelzenden Platins war relativ einfach zu reproduzieren.
Und wurde deshalb als GRUNDEINHEIT gewaehlt.

Aber um das System der Lichtamplituden-Einheiten zu verstehen, empfehle ich, dass Sie sich den Lichtstrom, Einheit LUMEN, als GRUNDEINHEIT vorstellen. Vielleicht weil ich Elektroingenieur bin. Denn LUMEN entspricht direkt der Leistungseinheit WATT.

Ebenso halte ich das System der radiometrischen Einheiten fuer besser verstaendlich, wenn Sie Strahlungsfluss, Einheit WATT, als GRUNDEINHEIT ansehen.



Link Liste und Literatur
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Gegenstand benutzt in Quelle
Beschreibung des SI-Systems Text unter Bild 2-b http://www.sp.se/metrology/eng/si.htm
Definition 1 CANDELA Textreferenz (1) Chambers Dictionary of Science and Technology, 1999, S.167
Schrankbilder Bild 2-a Microsoft Windows XP ClipArt


Fortsetzung: 3. Was ist Licht?

Inhalt (ganzer Aufsatz)

Inhalt (ganze Website)


Letzte Aenderung 11.12.2003; 22:59