Lichtstromdichte

Die Beleuchtungsstärke (Formelzeichen E, SI-Einheit: Lux bzw. lux, Einheitenzeichen: lx) ist die fotometrische Entsprechung zur Bestrahlungsstärke E (Einheit: Watt/Quadratmeter bzw. W/m²) in der Radiometrie. E ist der Quotient aus dem einfallenden Lichtstrom Φ_v pro Element der Empfängerfläche A_e, also die Strahlungsleistung je Fläche. Die Beleuchtungsstärke ist damit eine reine Empfängergröße. Die vollkommen analoge Größe für Lichtquellen wird spezifische Lichtausstrahlung genannt.

Der Lichtstrom ist die gesamte, von einer Lichtquelle nach allen Richtungen abgestrahlte Lichtleistung. Die Beleuchtungsstärke, die eine punktförmige Lichtquelle auf einer Fläche hervorruft, nimmt (als Folge der Energieerhaltung) mit dem Quadrat der Entfernung ab. Die Helligkeitsempfindung nimmt nur logarithmisch mit der Beleuchtungsstärke zu.

$E=\frac{\mathrm{d}\Phi_{\rm v}}{\mathrm{d}A_{e}}$

Linkübersicht zu den Berechnungsgrundlagen "Licht und Leuchten"

zum besseren Zurechtfinden innerhalb der grundlegenden Lichteinheiten

Bezeichnung: Formelzeichen	Definition	Name der Einheit	Einheitenumformung
Lichtstrom: Φv	$\Phi_\mathrm{v} = K_\mathrm{m}\int_{380\,\mathrm{nm}}^{780\,\mathrm{nm}}\frac{\partial\Phi_\mathrm{e}(\lambda)}{\partial \lambda}\cdot V(\lambda)\,\mathrm{d}\lambda$	Lumen (lm)	$\mathrm{1\, lm = 1\, sr \cdot cd}$
Raumwinkel: Ω	$\Omega = \frac{S}{r^2}$	Steradiant (sr)	$\mathrm{1\, sr = 1\,\frac{m^2}{m^2} = \frac{\left[ Fl\ddot{a}che \right]}{\left[ Radius^2 \right]}}$
Beleuchtungsstärke: E Spezifische Lichtausstrahlung: M	$E=\frac{\partial \Phi}{\partial A}$	Lux (lx)	$\mathrm{1\, lx = 1\,\frac{lm}{m^2} = 1\,\frac{sr\, cd}{m^2}}$
Leuchtdichte: L	$L=\frac{\partial^2 \Phi}{\partial \Omega \cdot \partial A_1 \cdot \cos \varepsilon_1}$	keine eigene Einheit	$\mathrm{1\,\frac{cd}{m^2}} = \mathrm{1\,\frac{lm}{sr\,m^2}}$
Lichtstärke: Iv	$I=\frac{\partial\Phi }{\partial\Omega}$	Candela (cd)	$\mathrm{1\, cd = 1\, \frac{lm}{sr}}$

Grundlegende Begriffserklärungen:

• Helligkeit
• Licht
• Lichtstärke (Fotografie)
• Luminanz (Leuchtdichte bei Monitoren)
• Fotometrie
• Lux (Einheit)

Literatur

• Hans R. Ris: Beleuchtungstechnik für Praktiker. 2. Auflage, VDE-Verlag GmbH, Berlin-Offenbach, 1997, ISBN 3-8007-2163-5
• Horst Stöcker: Taschenbuch der Physik. 4. Auflage, Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main, 2000, ISBN 3-8171-1628-4

Weblinks

• Fotometrie Applet - Veranschaulichung fotometrischer Größen