Historische Grundlagen und fotometrische Einheiten Pale Claudio.

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Historische Historische Grundlagen Grundlagen und und fotometrische fotometrische Einheiten Einheiten Pale Claudio Pale Claudio

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Historische GrundlagenHistorische Grundlagenundund

fotometrische Einheitenfotometrische Einheiten

Pale ClaudioPale Claudio

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Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: Historische Entwicklung der Theorie des Lichts bis Historische Entwicklung der Theorie des Lichts bis

NewtonNewton Physik als NaturphilosophiePhysik als Naturphilosophie ReflexionReflexion BrechungBrechung BeugungBeugung Theorie des SehensTheorie des Sehens

Fotometrische Einheiten des LichtsFotometrische Einheiten des Lichts Lichtstärke (Candela)Lichtstärke (Candela) Beleuchtungsstärke (Lux)Beleuchtungsstärke (Lux) Lichtstrom (Lumen)Lichtstrom (Lumen) LeuchtdichteLeuchtdichte KontrastverhältnisKontrastverhältnis

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Physik als reine NaturphilosophiePhysik als reine Naturphilosophie

Naturphilosophen wollten die Naturphilosophen wollten die Probleme der Entstehung der Welt Probleme der Entstehung der Welt und der Veränderungen in dieser und der Veränderungen in dieser nicht rein mythologisch erklären, nicht rein mythologisch erklären, sondern suchten nach Prinzipien aller sondern suchten nach Prinzipien aller Dinge.Dinge. Materie aus der alles besteht und Materie aus der alles besteht und

entstandentstand Agens: bewirkt alle VeränderungenAgens: bewirkt alle Veränderungen

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Empedokles aus Agrigent (492-439) Empedokles aus Agrigent (492-439) Demokrit von Abdera (460-370)Demokrit von Abdera (460-370)

Sinneswahrnehmungen Sinneswahrnehmungen erklärt durch feine erklärt durch feine Ausströmungen aus den Ausströmungen aus den Körpern und durch Poren Körpern und durch Poren in den Sinnesorganen.in den Sinnesorganen.

Poren nehmen je nach Poren nehmen je nach Gestalt des Körpers Gestalt des Körpers verschiedenes auf.verschiedenes auf.

Ströme gehen vom:Ströme gehen vom: Leuchtenden Körper zum Leuchtenden Körper zum

AugeAuge Auge zum Leuchtenden Auge zum Leuchtenden

KörperKörper => Bild=> Bild

Grundsätzlich gleiche Grundsätzlich gleiche Meinung wie EmpedoklesMeinung wie Empedokles

Stellte sich der damals Stellte sich der damals gängigen Meinung, dass gängigen Meinung, dass Strahlen vom Auge zu den Strahlen vom Auge zu den Körpern gehen und diesen Körpern gehen und diesen „betasten“, entgegen„betasten“, entgegen

Leuchtende Körper Leuchtende Körper emittieren ständig Abbilder emittieren ständig Abbilder von sich in die umgebende von sich in die umgebende Luft.Luft.

Diese Abbilder dringen Diese Abbilder dringen durch Poren der durch Poren der Sinnesorgane in die SeeleSinnesorgane in die Seele

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Aristoteles (384 – 322)Aristoteles (384 – 322) Mit ihm endet die Alleinherrschaft der Mit ihm endet die Alleinherrschaft der

Philosophie in der NaturwissenschaftPhilosophie in der Naturwissenschaft Wie Demokrit gegen „Gesichtsstrahlen“Wie Demokrit gegen „Gesichtsstrahlen“ Die damalige Philosophie ordnete jedem Die damalige Philosophie ordnete jedem

Sinn ein Element zu. Entgegen der Sinn ein Element zu. Entgegen der allgemeinen Meinung ordnet Aristoteles dem allgemeinen Meinung ordnet Aristoteles dem Sehen nicht Feuer, sondern Wasser zu! Sehen nicht Feuer, sondern Wasser zu!

Das Durchsichtige als Medium spielte eine Das Durchsichtige als Medium spielte eine große Rolle!große Rolle!

Licht durch Dunkles gesehen, wodurch sich Licht durch Dunkles gesehen, wodurch sich beides mischt, erzeugt Farben.beides mischt, erzeugt Farben.

Farbe ist nichts absolut sehbares, sondern Farbe ist nichts absolut sehbares, sondern nur eine „Abstufung“ des Sehens. Zum Bsp. nur eine „Abstufung“ des Sehens. Zum Bsp. erscheint das Sonnenlicht durch den Nebel erscheint das Sonnenlicht durch den Nebel rot. rot.

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Periode der mathematischen Periode der mathematischen PhysikPhysik

Durch die weitere Entwicklung der Durch die weitere Entwicklung der Mathematik fand sie immer mehr Einzug in Mathematik fand sie immer mehr Einzug in die Philosophie.die Philosophie.

Es existierten mathematische und Es existierten mathematische und philosophische Physik nebeneinander.philosophische Physik nebeneinander.

Unterscheidet verschiedene Disziplinen:Unterscheidet verschiedene Disziplinen: Optik: Lehre vom SehenOptik: Lehre vom Sehen Katoptrik: Lehre von der ReflexionKatoptrik: Lehre von der Reflexion Skenographie: Lehre von der PerspektiveSkenographie: Lehre von der Perspektive Dioptrik: Winkelmessung mit DiopterDioptrik: Winkelmessung mit Diopter

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Euklid (ca. 300 v.Chr.)Euklid (ca. 300 v.Chr.) Nimmt die Idee der Gesichtsstrahlen Nimmt die Idee der Gesichtsstrahlen

wieder auf. (obwohl von Aristoteles wieder auf. (obwohl von Aristoteles bereits widerlegt!)bereits widerlegt!)

Betont die Abhängigkeit der scheinbaren Betont die Abhängigkeit der scheinbaren Größe vom Gesichtswinkel.Größe vom Gesichtswinkel. Behauptet jedoch, dass diese allein vom Behauptet jedoch, dass diese allein vom

Gesichtswinkel abhängt.Gesichtswinkel abhängt. Die Sehstrahlen pflanzen sich Die Sehstrahlen pflanzen sich geradliniggeradlinig

fort!fort! Daraus resultierte ReflexionsgesetzDaraus resultierte Reflexionsgesetz Dadurch wurden Reflexionsprobleme zu Dadurch wurden Reflexionsprobleme zu

rein mathematischen Problemen.rein mathematischen Problemen. Die Optik bildet von nun an einen der Die Optik bildet von nun an einen der

am sichersten behandelten Teile der am sichersten behandelten Teile der Physik.Physik.

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Kleomedes (50 n. Chr.)Kleomedes (50 n. Chr.) Beschreibt folgenden Versuch:Beschreibt folgenden Versuch:

Man stelle sich so, dass dem Auge ein am Boden Man stelle sich so, dass dem Auge ein am Boden eines Gefäßes liegender Ring durch den Rand des eines Gefäßes liegender Ring durch den Rand des Gefäßes gerade verdeckt wird. Dann wird, ohne Gefäßes gerade verdeckt wird. Dann wird, ohne dass man das Auge verrücken braucht, durch dass man das Auge verrücken braucht, durch eingießen von Wasser in das Gefäß der Ring eingießen von Wasser in das Gefäß der Ring sichtbar werden.sichtbar werden.

Als erster behandelte er Als erster behandelte er Brechungserscheinungen wissenschaftlich.Brechungserscheinungen wissenschaftlich. Entdeckte sogar, dass beim Übergang vom Entdeckte sogar, dass beim Übergang vom

dünneren Medium ins Dichtere der Strahl zum Lot dünneren Medium ins Dichtere der Strahl zum Lot gebrochen wird und umgekehrt vom Lot weg. gebrochen wird und umgekehrt vom Lot weg.

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Ptolemäus (70 – 147 n. Chr.)Ptolemäus (70 – 147 n. Chr.) Fasst die damaligen optischen Kenntnisse Fasst die damaligen optischen Kenntnisse

im Werk Opticorum sermones quinque im Werk Opticorum sermones quinque zusammen und erweiterte sie.zusammen und erweiterte sie.

Es behandelt Es behandelt die Theorie des Sehens die Theorie des Sehens die Reflexiondie Reflexion die Theorie der ebenen und sphärischen die Theorie der ebenen und sphärischen

SpiegelSpiegel RefraktionRefraktion

Er kannte das Brechungsgesetz nicht, Er kannte das Brechungsgesetz nicht, vielmehr nahm er an, dass Einfalls- und vielmehr nahm er an, dass Einfalls- und Brechungswinkel im selben Medium Brechungswinkel im selben Medium proportional sind.proportional sind.

Um Einfallswinkel und Brechungswinkel zu Um Einfallswinkel und Brechungswinkel zu bestimmen verwendete er eine bestimmen verwendete er eine Bronzescheibe mit einem Stift im Bronzescheibe mit einem Stift im Mittelpunkt und zwei beweglichen Zeigern Mittelpunkt und zwei beweglichen Zeigern am Rand, an dem er die Winkel ablas.am Rand, an dem er die Winkel ablas.

Auch Ptolemäus vertritt wie Euklid die Auch Ptolemäus vertritt wie Euklid die Theorie der Augenstrahlen.Theorie der Augenstrahlen.

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Alhazen (ca. 965 – 1040)Alhazen (ca. 965 – 1040) Unterscheidet am Auge 4 Häute und 3 Unterscheidet am Auge 4 Häute und 3

Flüssigkeiten, wozu auch die Kristalllinse Flüssigkeiten, wozu auch die Kristalllinse gehört. Er wusste jedoch noch nichts von einem gehört. Er wusste jedoch noch nichts von einem Bild auf der Netzhaut.Bild auf der Netzhaut.

Beendet endgültig die alte Theorie der Beendet endgültig die alte Theorie der Gesichtsstrahlen.Gesichtsstrahlen.

Nach seiner Annahme braucht das Licht Nach seiner Annahme braucht das Licht ZeitZeit, , um sich fortzupflanzen!um sich fortzupflanzen!

Wenn man in einem Fensterladen ein Loch öffnet Wenn man in einem Fensterladen ein Loch öffnet und Licht in das dunkle Zimmer lässt, so und Licht in das dunkle Zimmer lässt, so geschehe das in einer gewissen, wenn auch geschehe das in einer gewissen, wenn auch kurzen Zeit.kurzen Zeit.

Kann wie Ptolemäus das Brechungsgesetz nicht Kann wie Ptolemäus das Brechungsgesetz nicht finden, er widerlegt durch seine finden, er widerlegt durch seine Untersuchungen jedoch die bis dahin Untersuchungen jedoch die bis dahin angenommene Proportionalität zwischen angenommene Proportionalität zwischen Einfalls und Brechungswinkel.Einfalls und Brechungswinkel.

Sieht Farben nicht mehr direkt als Mischung Sieht Farben nicht mehr direkt als Mischung von Hell und Dunkel!von Hell und Dunkel!

Auf das Auge wirken Licht und erleuchtete Auf das Auge wirken Licht und erleuchtete Farben.Farben.

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Roger Bacon (1214 – 1294)Roger Bacon (1214 – 1294) Gilt als Gilt als

„Begründer“ der „Begründer“ der experimentellen experimentellen PhysikPhysik

Bacon weiß, dass Bacon weiß, dass die Wirkung der die Wirkung der Sonnenstrahlen Sonnenstrahlen umso größer sind, umso größer sind, je senkrechter sie je senkrechter sie einfallen.einfallen.

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Kepler (1571 - 1630)Kepler (1571 - 1630) Farbe ist Licht der Möglichkeit nach, in Farbe ist Licht der Möglichkeit nach, in

der Materie verborgenes, d.h. durch der Materie verborgenes, d.h. durch verschiedene Materien mehr oder verschiedene Materien mehr oder weniger getrübtes Licht.weniger getrübtes Licht.

Bemerkte, dass die Beurteilung der Bemerkte, dass die Beurteilung der Entfernung davon abhängt, dass wir Entfernung davon abhängt, dass wir mit 2 Augen sehen. Solange der mit 2 Augen sehen. Solange der Abstand der Augen gegen den des Abstand der Augen gegen den des Objekts nicht verschwindend klein ist.Objekts nicht verschwindend klein ist.

Griff auch wieder die alte Theorie auf, Griff auch wieder die alte Theorie auf, dass Einfalls- und Brechungswinkel dass Einfalls- und Brechungswinkel proportional sind.proportional sind. Er nahm an, das der Brechungswinkel Er nahm an, das der Brechungswinkel

aus 2 Teilen besteht:aus 2 Teilen besteht: Einer ist proportional zum EinfallswinkelEiner ist proportional zum Einfallswinkel Der andere zur trigonometrischen Der andere zur trigonometrischen

Sekante des EinfallswinkelsSekante des Einfallswinkels

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Beschrieb den Sehvorgang richtig:Beschrieb den Sehvorgang richtig: Strahlen werden von der Linse gebrochenStrahlen werden von der Linse gebrochen „„verkehrtes“ Bild auf der Netzhautverkehrtes“ Bild auf der Netzhaut

Akkomodation:Akkomodation: Zusammenziehen und Ausdehnen der LinseZusammenziehen und Ausdehnen der Linse Änderung der Entfernung der NetzhautÄnderung der Entfernung der Netzhaut

Weit- und Kurzsichtigkeit erklärt er über Weit- und Kurzsichtigkeit erklärt er über eine falsche Wölbung der Linseeine falsche Wölbung der Linse

Keplers Theorie des Sehens bleibt für lange Keplers Theorie des Sehens bleibt für lange Zeit Standard. Weiters trägt seine neue Zeit Standard. Weiters trägt seine neue Annäherung an das Brechungsgesetz zur Annäherung an das Brechungsgesetz zur baldigen Entwicklung des Fernrohres bei.baldigen Entwicklung des Fernrohres bei.

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Willebrord Snell (1620)Willebrord Snell (1620) Entdeckte das BrechungsgesetzEntdeckte das Brechungsgesetz

Er maß die Strecken des Er maß die Strecken des gebrochenen und die gebrochenen und die Verlängerung des einfallenden Verlängerung des einfallenden Strahls im dichteren Medium vom Strahls im dichteren Medium vom Eintritt bis zu einer gewählten Eintritt bis zu einer gewählten Ebene, welche parallel zur Ebene, welche parallel zur Einfallsebene ist.Einfallsebene ist.

In ein und dem selben Medium ist In ein und dem selben Medium ist das Verhältnis dieser Strecken das Verhältnis dieser Strecken immer konstant!immer konstant!

.)sin()sin( const

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Descartes (1596 – 1650)Descartes (1596 – 1650) Licht besteht in einem Druck der Licht besteht in einem Druck der

Himmelskügelchen auf das Himmelskügelchen auf das Auge.Auge.Und die Netzhaut selbst kann Und die Netzhaut selbst kann ebenfalls einen solchen Druck ebenfalls einen solchen Druck auf die Teilchen ausüben kann auf die Teilchen ausüben kann und somit Körper auch im und somit Körper auch im Dunklen sehen könne.Dunklen sehen könne.

Erklärung der Reflexion:Erklärung der Reflexion: Ein Himmelskügelchen stößt gegen Ein Himmelskügelchen stößt gegen

eine harte Wand. -> „Stoßgesetz“ -eine harte Wand. -> „Stoßgesetz“ -> Einfallswinkel = Reflexionswinkel.> Einfallswinkel = Reflexionswinkel.

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Erklärung der Brechung nach Descartes:Erklärung der Brechung nach Descartes: Ein Himmelskügelchen kommt an eine Wand, Ein Himmelskügelchen kommt an eine Wand,

in welche es eindringen kann.in welche es eindringen kann. In dem dichteren Stoff der Wand bewegt sich In dem dichteren Stoff der Wand bewegt sich

das Kügelchen mit größerer Geschwindigkeit.das Kügelchen mit größerer Geschwindigkeit. Zerlegt die Bewegung in zur Wand parallele Zerlegt die Bewegung in zur Wand parallele

und vertikale Komponenteund vertikale Komponente Bewegung parallel zur Wand wird nicht Bewegung parallel zur Wand wird nicht

beeinflusst, nur die vertikale Komponente!beeinflusst, nur die vertikale Komponente! Aus dem gleich bleibenden Verhältnis der Aus dem gleich bleibenden Verhältnis der

Strecken außerhalb und innerhalb der Wand Strecken außerhalb und innerhalb der Wand ergibt sich das Brechungsgesetz!ergibt sich das Brechungsgesetz!

Wichtig: Bringt als erster Wichtig: Bringt als erster Ausbreitungsgeschwindigkeit in den Medien Ausbreitungsgeschwindigkeit in den Medien mit der Brechung in Verbindung! (Brachte mit der Brechung in Verbindung! (Brachte jedoch keinen Ruhm)jedoch keinen Ruhm)

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Francesco Grimaldi (1618 – 1663)Francesco Grimaldi (1618 – 1663) Entdeckung der Beugung des Lichts!Entdeckung der Beugung des Lichts!

Ließ durch kleine Öffnung Licht in ein dunkles Ließ durch kleine Öffnung Licht in ein dunkles ZimmerZimmer

In den Lichtkegel brachte er in ziemlicher In den Lichtkegel brachte er in ziemlicher Entfernung einen StabEntfernung einen Stab

Dessen Schatten fing er auf einer weißen Dessen Schatten fing er auf einer weißen Fläche auf. -> BeugungsmusterFläche auf. -> Beugungsmuster

Er dachte auch schon an einen Er dachte auch schon an einen Wellencharakter des Lichts!Wellencharakter des Lichts!

„„Ein leuchtender Körper kann dunkler Ein leuchtender Körper kann dunkler werden, wenn zu dem Lichte, das er werden, wenn zu dem Lichte, das er empfängt noch neues Licht tritt“empfängt noch neues Licht tritt“-> beobachtete Interferenzerscheinungen!-> beobachtete Interferenzerscheinungen!

Interessantes zu den Farben:Interessantes zu den Farben: Führte die Farben auf unterschiedlich Führte die Farben auf unterschiedlich

geschwinde Erzitterungen des Lichtstoffes geschwinde Erzitterungen des Lichtstoffes zurück! zurück! -> Frequenz...-> Frequenz...

Farben seinen nur Bestandteile des Lichts Farben seinen nur Bestandteile des Lichts (nicht der Körper!)(nicht der Körper!)

Von den Körpern wird das Licht nur in speziell Von den Körpern wird das Licht nur in speziell modifizierter Weise zurückgeworfen.modifizierter Weise zurückgeworfen.

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Isaak Newton (1643 – 1727)Isaak Newton (1643 – 1727) Er entdeckte, dass weißes Sonnenlicht aus Er entdeckte, dass weißes Sonnenlicht aus

farbigem Licht zusammengesetzt ist.farbigem Licht zusammengesetzt ist. Jede Farbe wird bei der Brechung um eine Jede Farbe wird bei der Brechung um eine

andere Größe abgelenkt.andere Größe abgelenkt. Die Brechung nimmt vom Roten zum Blauen Die Brechung nimmt vom Roten zum Blauen

hin stetig zuhin stetig zu Auch die Beugungserscheinungen verändern Auch die Beugungserscheinungen verändern

die Farben des weißen Lichts nicht die Farben des weißen Lichts nicht gleichmäßig.gleichmäßig.

Jeder leuchtende Körper sendet kleine Jeder leuchtende Körper sendet kleine Teilchen aus, die auf der Netzhaut Teilchen aus, die auf der Netzhaut Empfindungen erzeugen. Rote Teilchen sind Empfindungen erzeugen. Rote Teilchen sind am größten und violette am kleinsten.am größten und violette am kleinsten. Um Reflexion, Beugung und Brechung zu Um Reflexion, Beugung und Brechung zu

erklären, postulierte er immer weitere erklären, postulierte er immer weitere Eigenschaften des Lichtstrahls. (z.Bsp. Eigenschaften des Lichtstrahls. (z.Bsp. Anziehung und Abstoßung der Lichtteilchen Anziehung und Abstoßung der Lichtteilchen durch Materie)durch Materie)

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Newtons Farbringe (Farbe Newtons Farbringe (Farbe dünner Blättchen):dünner Blättchen): Plankonvexe Linse mit ihrer Plankonvexe Linse mit ihrer

Konvexen Seite auf eine Konvexen Seite auf eine Glasplatte drücken.Glasplatte drücken.

Bei Beleuchtung mit einfarbigem Bei Beleuchtung mit einfarbigem Licht ergaben sich:Licht ergaben sich:

Beim Berührungspunkt ein dunkler Beim Berührungspunkt ein dunkler FleckFleck

Um diesen abwechselnd helle und Um diesen abwechselnd helle und dunkle Ringedunkle Ringe

Bei Beleuchtung mit weißem Bei Beleuchtung mit weißem LichtLicht

-> selber Effekt, nur farbige Ringe-> selber Effekt, nur farbige Ringe Newton erklärte dies über eine Newton erklärte dies über eine

neue Eigenschaft des neue Eigenschaft des Lichtstrahls, der das Licht an der Lichtstrahls, der das Licht an der einen Stelle leichter reflektierbar einen Stelle leichter reflektierbar oder brechbar macht.oder brechbar macht.

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Fotometrische Einheiten des LichtsFotometrische Einheiten des Lichts

Lichtstärke (Candela)Lichtstärke (Candela) Beleuchtungsstärke (Lux)Beleuchtungsstärke (Lux) Lichtstrom (Lumen)Lichtstrom (Lumen) LeuchtdichteLeuchtdichte KontrastverhältnisKontrastverhältnis

Page 22: Historische Grundlagen und fotometrische Einheiten Pale Claudio.

Lichtstrom (Lumen)Lichtstrom (Lumen) Diejenige Strahlungsleistung, die eine Quelle Diejenige Strahlungsleistung, die eine Quelle

im Bereich des sichtbaren Lichts abgibt, wird im Bereich des sichtbaren Lichts abgibt, wird als als Lichtstrom ΦLichtstrom ΦVV bezeichnet. Die Maßeinheit bezeichnet. Die Maßeinheit für den Lichtstrom ist für den Lichtstrom ist Lumen [lm]Lumen [lm]. .

Hellempfindlichkeitskurve Hellempfindlichkeitskurve V(λ) V(λ)

statistisch für einen Standardbeobachter festgelegt Es gibt mehrere solcher Kurven für verschiedene Lichtverhältnisse.

Page 23: Historische Grundlagen und fotometrische Einheiten Pale Claudio.

Lichtstrom einer monochromatischen Lichtquelle:Lichtstrom einer monochromatischen Lichtquelle:

KKmm ... Maximales photometrisches ... Maximales photometrisches StrahlenäquivalentStrahlenäquivalent gibt die theoretisch maximal mögliche gibt die theoretisch maximal mögliche

Lichtausbeute für eine Lichtquelle an Lichtausbeute für eine Lichtquelle an Tagessehen: 683 Lumen/Watt Tagessehen: 683 Lumen/Watt Nachtsehen: 1725 Lumen/WattNachtsehen: 1725 Lumen/Watt

ΦΦee ... Physikalische Strahlungsleistung ... Physikalische Strahlungsleistung V(λ) ... spektrale Hellempfindlichkeitsgrad V(λ) ... spektrale Hellempfindlichkeitsgrad

)(VK emV

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Lichtstrom einer polychromatischen Lichtquelle:Lichtstrom einer polychromatischen Lichtquelle:

die physikalische Strahlungsleistung für die physikalische Strahlungsleistung für jede einzelne Wellenlänge mit dem jede einzelne Wellenlänge mit dem zugehörigen Hellempfindlichkeitsgrad zugehörigen Hellempfindlichkeitsgrad multipliziert werdenmultipliziert werden

Aufintegrieren im Bereich des Aufintegrieren im Bereich des sichtbaren Lichts.sichtbaren Lichts.

Meisten Quellen geben den Großteil Meisten Quellen geben den Großteil ihrer Leistung im Infrarotbereich ab. ihrer Leistung im Infrarotbereich ab.

dVKnm

nm emV )()(780

380 ,

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Lichtstärke (Candela)Lichtstärke (Candela) Eine monochromatische Lichtquelle der Eine monochromatische Lichtquelle der

Frequenz 540*10Frequenz 540*101212 Hz (grüngelbes Licht), Hz (grüngelbes Licht), die mit einer Leistung von 1/683 W pro die mit einer Leistung von 1/683 W pro Raumwinkel strahlt, hat die Lichtstärke Raumwinkel strahlt, hat die Lichtstärke von 1 cd. von 1 cd.

Die Lichtstärke ist eine Eigenschaft der Die Lichtstärke ist eine Eigenschaft der Lichtquelle und hängt nicht vom Abstand Lichtquelle und hängt nicht vom Abstand eines Beobachters ab. Sie beziffert den eines Beobachters ab. Sie beziffert den Teil des Teil des LichtstromsLichtstroms, der in eine , der in eine bestimmte Richtung (bestimmte Richtung (pro Raumwinkelpro Raumwinkel) ) emittiert wird. Dabei wird die spektrale emittiert wird. Dabei wird die spektrale Wahrnehmungsfähigkeit des Wahrnehmungsfähigkeit des menschlichen Auges in Betracht menschlichen Auges in Betracht gezogen. gezogen.

Infrarot-Strahlungsquelle -> 0cdInfrarot-Strahlungsquelle -> 0cdHaushaltskerze -> 1cdHaushaltskerze -> 1cd120W Haushaltsglühlampe -> 120cd120W Haushaltsglühlampe -> 120cd

VVI

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Beleuchtungsstärke (Lux)Beleuchtungsstärke (Lux) Die Beleuchtungsstärke EDie Beleuchtungsstärke Evv eines eines

Licht-Empfängers berechnet Licht-Empfängers berechnet sich aus dem Lichtstrom, der sich aus dem Lichtstrom, der auf eine bestimmte Empfänger-auf eine bestimmte Empfänger-Fläche trifft. Fläche trifft.

Seine Größe wird in Lux [lx = Seine Größe wird in Lux [lx = lm/m²] angegeben. lm/m²] angegeben.

Die Beleuchtungsstärke ist eine Die Beleuchtungsstärke ist eine reine Empfängergröße und dient reine Empfängergröße und dient als Maß für die Helligkeit. als Maß für die Helligkeit.

Die Beleuchtungsstärke eines Die Beleuchtungsstärke eines Empfängers nimmt mit dem Empfängers nimmt mit dem Quadrat des Abstandes zur Quadrat des Abstandes zur Lichtquelle ab. Lichtquelle ab.

AE VV

22 rI

rI

AI

AE VVVVV

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LeuchtdichteLeuchtdichte Die Leuchtdichte L einer Die Leuchtdichte L einer

Lichtquelle gibt an, welche Lichtquelle gibt an, welche Lichtstärke ILichtstärke Ivv von einer von einer bestimmten Fläche aus in bestimmten Fläche aus in den Raum abgestrahlt den Raum abgestrahlt wird. wird.

Die Leuchtdichte wird in Die Leuchtdichte wird in der Einheit cd/m² der Einheit cd/m² angegeben. angegeben.

Die Leuchtdichte gibt an, Die Leuchtdichte gibt an, wie hell wir eine wie hell wir eine bestimmte Lichtquelle bestimmte Lichtquelle empfinden. empfinden.

Die Helligkeit von TFT-Die Helligkeit von TFT-Bildschirmen oder TFT-Bildschirmen oder TFT-Fernsehapparaten wird in Fernsehapparaten wird in cd/m² angegeben cd/m² angegeben

AIL V

Lichtquelle Leuchtdichte

Sonne am Mittag

1.600.000.000 cd/m²

100 W Glühlampe klar

10.000.000 cd/m²

Sonne am Horizont

5.000.000 cd/m²

100 W Glühlampe matt

200.000 cd/m²

Blauer Himmel 10.000 cd/m²

Kerzenflamme 5.000 cd/m²

Mond 2.500 cd/m²

Nachthimmel 0,001 cd/m²

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KontrastverhältnisKontrastverhältnis Das Das KontrastverhältnisKontrastverhältnis ist der ist der QuotientQuotient

aus der maximal und der minimal aus der maximal und der minimal darstellbaren darstellbaren LeuchtdichteLeuchtdichte z.B. eines z.B. eines Monitors oder eines Projektors. Monitors oder eines Projektors.

In der Unterhaltungselektronik:In der Unterhaltungselektronik: gibt den relativen Helligkeitsunterschied gibt den relativen Helligkeitsunterschied

zwischen Schwarz und Weiß an. zwischen Schwarz und Weiß an. Er beschreibt also die qualitative Er beschreibt also die qualitative

Leistungsfähigkeit eines Leistungsfähigkeit eines BildschirmsBildschirms oder oder ProjektorsProjektors, ein kontrastreiches - und somit , ein kontrastreiches - und somit farb- und wirklichkeitsgetreues Bild zu farb- und wirklichkeitsgetreues Bild zu erzeugen. erzeugen.

Je größer das Verhältnis, desto höher der Kontrast Je größer das Verhältnis, desto höher der Kontrast und desto heller und "lebendiger" wirkt das Bild. und desto heller und "lebendiger" wirkt das Bild.

Page 29: Historische Grundlagen und fotometrische Einheiten Pale Claudio.

Zitat: Empedokles aus Agrigent

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Zitat: Aristoteles

Page 31: Historische Grundlagen und fotometrische Einheiten Pale Claudio.

Zitat: Roger Bacon

Page 32: Historische Grundlagen und fotometrische Einheiten Pale Claudio.

Zitat: Decartes