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L I C H T   M E S S E N   (Fortsetzung)

6. GEBRAUCH DES "ABSTANDSQUADRAT"-GESETZES (Fortsetzung)


6.3 Flaechenlichtquelle und Entfernung
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Schlagwoerter:
UNENDLICH GROSSE QUELLE | KONSTANTE BELEUCHTUNGSSTAERKE | NAHFELD


Beschreibung der Flaechenquelle:

Die Flaechenlichtquelle ist schon eine ganz gute Naeherung fuer eine wahre Lichtquelle: sie ist in 2 Dimensionen ausgedehnt und repraesentiert so eine wirkliche Lichtquelle, wie sie vom Empfaenger aus gesehen werden koennte.

Der einfachste Fall: UNENDLICH GROSSE QUELLE. Hier braucht man sich um Randeffekte nicht zu kuemmern.

Es tut mir leid, aber ich kann keine unendlich grosse Ebene zeichnen; bitte stellen Sie sich eine vor. Und stellen Sie sich bitte auch vor, sie sende Licht aus. Wieder der einfachste Fall: die spezifische Lichtausstrahlung  M  (oder die spezifische Ausstrahlung  M)  moege ueber die ganze Ebene konstant sein.


Ein Versuch:

Wir halten die Empfaenger-Apertur eines Beleuchtungsstaerke-Messgeraets ("Luxmeter") gegen diese Flaechenlichtquelle. Wieviel Lux wird das Geraet anzeigen?
Ganz einfach: Die ausgesandte und die empfangene Lichtstromdichte ist dieselbe; Beleuchtungsstaerke ist gleich spezifische Lichtausstrahlung,  E = M .

Aber jetzt vergroessern wir den Abstand zwischen der strahlenden Flaeche und dem Empfaenger. Wie wird die empfangene Beleuchtungsstaerke sich veraendern?  --  Gar nicht!

Weil das ganze Gesichtsfeld des Empfaengers mit der strahlenden Flaeche gefuellt ist und bleibt, so bleibt auch die Beleuchtungsstaerke unveraendert.

Das ist der bedauernswerte Rest des  "1/r^2 -Gesetzes": KONSTANTE BELEUCHTUNGSSTAERKE, unabhaengig von der Entfernung!


Grenzen der Naeherung:

Das kann aber nicht die ganze Wahrheit sein. Der gesunde Menschenverstand straeubt sich.

Ja, natuerlich: Die Annahme einer unendlichen Quellen-Groesse ist unrealistisch.
Sie ist nur brauchbar, solange der Empfaenger-Abstand  r  und der Empfaenger-Apertur-Durchmesser  d  klein genug gegenueber der Breite  w  der strahlenden Flaeche bleiben. Wir sehen hier einen "NAHFELD"-Effekt.
Das folgende Bild benutzt ungefaehr die groesstmoeglichen Verhaeltnisse  r/w  und  d/w .

Bild 6.3: Flaechenlichtquelle und Empfaenger (21 kByte)



Fortsetzung: 6.4 Entfernung und Beleuchtungsstaerke; Uebersicht

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Letzte Aenderung 25.3.2004, 23:18