Wie die Lichtintensität gemessen wird

Die verschiedenen Lampentypen erzeugen unterschiedliche Lichtströme, was bedeutet, dass die Qualität des Lichts sehr unterschiedlich ist. Um die richtige Lichtquelle für einen bestimmten Raum zu finden, ist es wichtig zu verstehen, wie sich der Lichtstrom auf die Lichtstärke bezieht. Es macht keinen Sinn, zu tief in das Thema einzutauchen, aber es lohnt sich, die Grundlagen zu lernen.

Was ist Lichtintensität?

Zunächst einmal sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die Strahlung einer beliebigen Lichtquelle nicht gleichmäßig im Raum verteilt ist. Um die Verteilung in verschiedene Richtungen zu charakterisieren, wird das Konzept der Lichtintensität verwendet. Das heißt, die räumliche Dichte des Lichtstroms, definiert durch sein Verhältnis zum Raumwinkel, in dessen Scheitelpunkt die Lichtquelle. Das Segment, in dem sich der Lichtstrom verteilt, wird als Lichtstärke bezeichnet - die Formel lautet wie folgt:

F ist der Lichtstrom und ω ist der Raumwinkel. Die Einheit der Lichtstärke ist Candela. Um nicht weiter in die physikalischen Begriffe einzusteigen, können wir die gebräuchlichere Einheit 1 Candela verwenden, die innerhalb eines Einfallswinkels verteilt wird und 1 Lumen entspricht.

Wenn Sie die Feinheiten verstanden haben, ist es einfach zu verstehen, was die Lichtintensität ist und wie sie sich von anderen Indikatoren unterscheidet.

Für die Anwendung der Informationen ist es notwendig, auf den Indikator der Beleuchtungsstärke einzugehen. Sie reflektiert die Lichtmenge, die auf eine bestimmte Oberfläche fällt.

Wie sie berechnet wird

Auf Haushaltsebene ist die einfachste Definition der Lichtintensität die Helligkeit einer Glühbirne. Je leistungsfähiger er ist, desto größer ist der Wert, der jedoch, wie bereits erwähnt, sehr stark von dem Winkel abhängt, in dem sich der Lichtstrom ausbreitet.

Das heißt, die Lichtintensität hängt nicht von der Wattzahl der Glühbirne ab, sondern vom Abstrahlwinkel. Um dies zu verdeutlichen, können wir das Beispiel einer Taschenlampe heranziehen. Bei Modellen mit Halogenlampen wird in der Regel eine Version mit einer Wattleistung von ca. 30 W verwendet. Wenn Sie eine solche Glühbirne einfach in einen dunklen Raum einstecken, wird sie diesen zwar beleuchten, aber die Qualität der Beleuchtung ist bei weitem nicht ideal.

Eine einfache Erklärung der grundlegenden Konzepte mit Formeln.

Wenn Sie die Glühbirne jedoch in einen Reflektor einsetzen, der die Lichtausbreitung begrenzt, breitet sich das Licht nicht in alle Richtungen aus, sondern konzentriert sich in einer Richtung. Die Stärke des Lichts nimmt um ein Vielfaches zu und ist umso höher, je kleiner der Ausbreitungswinkel ist.

Mit anderen Worten: Wenn Reflektoren intelligent eingesetzt werden oder die Lichtleistung auf einen begrenzten Raum konzentriert wird, können weniger leistungsstarke Lampen verwendet werden und dennoch eine bessere Lichtqualität erzielen.

Der betreffende Wert wird nie auf den Zwiebelverpackungen angegeben, da er nicht im Voraus bestimmt werden kann. Es hängt davon ab, welche Art von Diffusor verwendet wird und welche Fläche beleuchtet werden soll. Sie sollten daher anhand der Art der Leuchte und der Wattzahl der darin installierten Glühbirnen berechnen.

Da die Beleuchtungsnormen für den Wohnbereich meist in Einheiten wie Lux angegeben werden, müssen Sie daran denken, dass Lux 1 Lumen geteilt durch einen Quadratmeter ist.

Übrigens! Die Beleuchtungsstärke beträgt bei Nacht und Mond 1 Lux, an einem bewölkten Tag etwa 100 Lux und an einem sonnigen und klaren Tag zwischen 10.000 und 25.000 Lux.

Videolektion: Was sind Lichtstrom und Lichtstärke?

Lichtstärke der wichtigsten Lichtquellen

Bei der Auswahl einer Glühbirne für den Hausgebrauch macht es keinen Sinn, sich mit physikalischen Werten zu befassen und Luxmeter zu verwenden, um die Beleuchtung in einem Raum zu überprüfen. Es ist viel einfacher, sich an den Erfordernissen des Raumes und der für die jeweilige Situation notwendigen Lichtintensität zu orientieren. Wenn Sie verschiedene Lösungen vergleichen, können Sie folgende Schlussfolgerungen ziehen:

1. Glühbirnen - Die traditionellen Varianten, die viele Menschen immer noch als Referenz für den Vergleich mit anderen Sorten verwenden. Da das Glühen durch die Erhitzung des Wolframkerns entsteht, wird die Oberfläche unabhängig von der Wattzahl sehr heiß. Wir nehmen die 75-Watt-Variante als Referenz. Bei anderen Typen ist die Wattzahl mit diesem Wert vergleichbar. Eine solche Glühbirne hat einen Lichtstrom von 700 Lumen.
2. Halogen-Glühbirnen - Eine verbesserte Lösung, die ebenfalls ein Filament verwendet. Aber dank der Füllung mit speziellen Gasen und der Verwendung von speziellem Quarzglas ist die Lichtqualität bei dieser Variante höher. Mit einer Nennleistung von 50 Watt bietet sie einen Lichtstrom von 800 Lumen. Dies ist ein Beispiel dafür, wie die Begrenzung des Ausbreitungswinkels des Lichts dessen Stärke deutlich erhöht.
3. Leuchtstofflampen Sie bieten gutes Licht bei einer viel niedrigeren Temperatur, was sie für den Hausgebrauch sicherer macht. Mit 15 Watt liefern sie 800 Lumen Leistung und erhellen damit einen Raum sparsamer. Gleichzeitig ist die Helligkeit viel besser, was wichtig ist, weil es die Qualität des Lichts beeinflusst.
4. LED-Versionen. Diese haben heute die höchste Lichtleistung im Verhältnis zum Stromverbrauch. Bei einer Leistungsaufnahme von 7 Watt liefert die Quelle einen Lichtstrom von 660 Lumen. Die Lichtqualität ist ebenfalls ausgezeichnet, sie ist gleichmäßig und kann verschiedene Farbtemperaturen haben, was bei der Wahl der richtigen Option für Wohnzimmer, Küche oder Schlafzimmer wichtig ist.

Ein klarer Vergleich der wichtigsten Lampentypen, die im Haushalt verwendet werden, und der wichtigsten Indikatoren.

Außerdem ist zu bedenken, dass die Lichtqualität bei Glühbirnen und Halogenlampen im Laufe der Zeit abnimmt, weil der Wolframfaden durch die ständige Erwärmung auf hohe Temperaturen allmählich ausgedünnt wird, so dass die Anzeigewerte von Monat zu Monat abnehmen.

Unterschiede im Lichtstrom

Um die Nuancen noch besser zu verstehen, müssen Sie wissen, wie sich Lichtstärke und Lichtstrom unterscheiden. Am einfachsten geht das, wenn man sie mit physikalischen Größen wie Kraft und Druck vergleicht.

Wenn Sie zum Beispiel eine bestimmte Kraft auf eine Fläche von 1 Quadratzentimeter ausüben, wird der Druck gleichmäßig über die Fläche verteilt. Nimmt man jedoch eine Nadel und übt dieselbe Kraft auf sie aus, so konzentriert sich der Druck auf den winzigen Bereich unterhalb der Spitze und ist hundertmal höher. Und die Kraft bleibt dieselbe.

Strahlerleuchten erzeugen durch das Vorhandensein eines Spiegelreflektors Licht von großer Intensität.

Je mehr der Lichtstrom in seiner Ausbreitung begrenzt ist, desto höher ist die Lichtstärke. Um diesen Faktor bei der Auswahl einer Glühbirne für einen Raum zu berücksichtigen, gibt es einige einfache Tipps, die Sie beachten sollten:

1. Besser ist es, Strahler oder Stromschienenmodelle zu verwenden, die an die richtige Stelle gerichtet werden können, um einen bestimmten Teil des Raums zu beleuchten. Diese Option ist viel bequemer als ein Kronleuchter, da sie das Licht auf einen Bereich konzentriert, anstatt es im Raum zu verteilen.
2. Die Intensität des Lichts hängt weitgehend von den Plafonds ab, die an der Leuchte angebracht sind. Varianten aus mattiertem Glas und ähnlichen Materialien sorgen für einen gleichmäßigen, diffusen Hintergrund. Stoffkonstruktionen und andere lichtundurchlässige Lösungen schränken die Lichtausbreitung ein und verteilen das Licht auf eine begrenzte Fläche.
3. Bei Reflektorleuchten ist die Beleuchtungsstärke viel höher, so dass kleinere Glühbirnen eingesetzt werden können.

Die Auswahl der Leuchten sollte sich nach der Qualität des Lichts richten, das sie liefern. Verschiedene Räume haben unterschiedliche Anforderungen, daher ist es wichtig, die Besonderheiten jedes Raumes zu berücksichtigen und Optionen zu wählen, die ein angenehmes Licht bieten. Denken Sie daran, dass die Stärke des Lichts vom Ausbreitungswinkel abhängt, so dass Reflektoren und Strahler eine Vervielfachung der Leistung bieten.