Spezifische Ausstrahlung

Dieser Artikel wurde den Mitarbeitern der Redaktion Physik zur Qualitätssicherung aufgetragen. Wenn du dich mit dem Thema auskennst, bist du herzlich eingeladen, dich an der Prüfung und möglichen Verbesserung des Artikels zu beteiligen. Der Meinungsaustausch darüber findet derzeit nicht auf der Artikeldiskussionsseite, sondern auf der Qualitätssicherungs-Seite der Physik statt.

Als spezifische Ausstrahlung bezeichnet man die elektromagnetische Strahlungsleistung, die von einem Oberflächenelement emittiert wird.

Spezifische Ausstrahlung in der Radiometrie

Als spezifische Ausstrahlung, Ausstrahlungsstromdichte, Abstrahlungsstärke $M$ (engl. radiant exitance bzw. radiant emittance) bezeichnet man die elektromagnetische Strahlungsleistung $d Φ,$ die von einem Oberflächenelement $d A$ emittiert wird:

M = \frac{d Φ}{d A_{e}},

gemessen in Watt pro Quadratmeter.

Sie entspricht der Strahlungsenergie $d Q,$ die pro Zeiteinheit $d t$ von einem Flächenelement ausgestrahlt wird:

\Leftrightarrow M = \frac{d^{2} Q}{d A \cdot d t},

gemessen in

\frac{Ws}{m^{2} \cdot s} .

Analog zur spezifischen Ausstrahlung gibt es die Bestrahlungsstärke, die die auf einer Fläche eingehende Strahlungsleistung pro Fläche bezeichnet.

Als Radiosität (engl. radiosity) $J$ oder J_λ wird die elektromagnetische Strahlungsleistung bezeichnet, die von einer Oberfläche abgestrahlt wird, was sowohl die ausgestrahlte als auch die reflektierte Strahlung umfasst:

J = M + \frac{d Φ_{refl}}{d A_{e}} .

Spezifische Lichtausstrahlung in der Fotometrie

Die physiologisch gewichtete photometrische Entsprechung wird als spezifische Lichtausstrahlung (engl. luminous emittance) $M_{v}$ bezeichnet (Index $v$ für visuell):

M_{v} = \frac{d Φ_{v}}{d A_{e}}

mit dem Lichtstrom $Φ_{v}$ .

Übersicht über grundlegende Lichtgrößen

Übersicht über photometrische Größen und Einheiten
Bezeichnung	Formelzeichen	Definition	Einheitenname	Einheitenumformung	Dimension
Lichtstrom (luminous flux, luminous power)	$Φ_{v}, F, P$	$Φ_{v} = K_{m} \int_{380 nm}^{780 nm} \frac{\partial Φ_{e} (λ)}{\partial λ} \cdot V (λ) d λ$	Lumen (lm)	$1 lm = 1 sr \cdot cd$	$J$
Beleuchtungsstärke (illuminance)	$E_{v}$	$E_{v} = \frac{\partial Φ_{v}}{\partial A}$	Lux (lx), früher Nox (nx), Phot (ph)	$1 lx = 1 \frac{lm}{m^{2}} = 1 \frac{sr \cdot cd}{m^{2}}$	$L^{- 2} \cdot J$
Spezifische Lichtausstrahlung (luminous emittance)	$M_{v}$	$M_{v} = \frac{\partial Φ_{v}}{\partial A}$	Lux (lx)	$1 lx = 1 \frac{lm}{m^{2}} = 1 \frac{sr \cdot cd}{m^{2}}$	$L^{- 2} \cdot J$
Leuchtdichte (luminance)	$L_{v}$	$L_{v} = \frac{\partial^{2} Φ_{v}}{\partial Ω \cdot \partial A_{1} \cdot \cos ε_{1}}$	keine eigene Einheit, manchmal Nit genannt, früher in Stilb (sb), Apostilb (asb), Lambert (la), Blondel	$1 \frac{cd}{m^{2}} = 1 \frac{lm}{sr \cdot m^{2}}$	$L^{- 2} \cdot J$
Lichtstärke (luminous intensity)	$I_{v}$	$I_{v} = \frac{\partial Φ_{v}}{\partial Ω}$	Candela (cd) (SI-Basiseinheit), früher in Hefnerkerze (HK), Internationale Kerze (IK), Neue Kerze (NK)	$1 cd = 1 \frac{lm}{sr}$	$J$
Lichtmenge (luminous energy)	$Q_{v}$	$Q_{v} = \int_{0}^{T} Φ_{v} (t) d t$	Lumensekunde (lm s), Talbot, Lumberg	$1 lm \cdot s = 1 sr \cdot cd \cdot s$	$T \cdot J$
Belichtung (luminous exposure)	$H_{v}$	$H_{v} = \int_{0}^{T} E_{v} (t) d t$	Luxsekunde (lx s)	$1 lx \cdot s = 1 \frac{lm \cdot s}{m^{2}} = 1 \frac{sr \cdot cd \cdot s}{m^{2}}$	$L^{- 2} \cdot T \cdot J$
Lichtausbeute (luminous efficacy)	$η, ρ$	$η = \frac{Φ_{v}}{P}$	Lumen / Watt	$1 \frac{lm}{W} = 1 \frac{sr \cdot cd \cdot s}{J} = 1 \frac{sr \cdot cd \cdot s^{3}}{kg \cdot m^{2}}$	$M^{- 1} \cdot L^{- 2} \cdot T^{3} \cdot J$
Raumwinkel (solid angle)	$Ω$	$Ω = \frac{S}{r^{2}}$	Steradiant (sr)	$1 sr = \frac{[Fl \ddot{a} che]}{[{Radius}^{2}]} = 1 \frac{m^{2}}{m^{2}}$	$1$ (Eins)