Intensität?

[tschosef]

Hallo Ekkard,

Trotz identischer Strahlstärke

damit ist die Leistungsdichte, also Leistung pro Raumwinkel gemeint? oder ???

"Helligkeit" is so ein "Empfinden"... es geht in der Fragestellung "leider" gleichzeitig um 2 Fragen (sofern ich das alles richtig interprettiere)
a) Sicherheitsaspekt bei gleiche Leistung (Gesamtleistung, nicht Leistungsdichte also Leistung pro m^2 ) aber unterschiedliche Divergenz, bzw. unterschiedlicher Durchmesser beim Zuschauer

b) Helligkeitseindruck bei gleicher Leistung (Gesamtleistung), .......

gut möglich, dass ich / wir hier etwas durcheinander gekommen sind, mit den Bezeichnungen, kann das sein?
wenn ich den Satz hier lese:

....das Lasersystem mit 2mrad mehr Leistung in mW abgeben damit die gleiche Leistung in J/m2 erreicht wird als das System mit 1mrad.....

wenn man weis, was gemeint ist, kann man es noch verstehen, aber es verleited doch sehr zu Missverständnissen.
ist der Begriff Leistungsdichte für "Leistung pro Quadratmeter" korrekt?.... kann man das so sagen?

Es kann gut sein, dass mein Geschreibsel hier vorher garnicht korrekt ist, da ich u.U. nicht merkte dass von Leistungsdichte gesprochen wurde . . . .



viele Grüße
Erich

[tschosef]

Nochmal um es zu verdeutlichen..

wir haben hier nun "Strahlstärke" und "Leistung" und "Leistungsdichte", Divergenz, Anfangsdurchmesser usw... alles im Spiel.. und da kanns schnell durcheinander gehen.
z.B. bei "Wikipedia" gibts die Strahldichte... nicht die Strahlstärke.. usw...

vielleicht bräuchten wir erstmal Definitionen um nich aneinander vorbei zu reden

viele Grüße
Erich

[ekkard]

Ich hatte ja geschrieben, was ich gemeint habe: Strahlleistung/Raumwinkeleinheit. Das ist die Strahlstärke (I). (Bei den Lichttechnikern ist die vergleichbare Größe die Lichtstärke). Die Strahlstärke (I in W/sr) bestimmt über das radiometrische (photometrische) Entfernungsgesetz die Bestrahlungsstärke (E in W/m²). Es gilt die einfache Beziehung E = (I/r²) * cos ε, wobei ε der Winkel zwischen der Messflächennormalen und der Strahlrichtung bedeutet. Bei der Laserei interessiert nur die maximale Bestrahlungsstärke, und die findet man, wenn Flächennormale und Strahlrichtung keinen Winkel einschließen also antiparallel zueinander stehen. Außerdem ist im Maximum der Strahlstärke (-Verteilung) zu messen.

Die Strahldichte in W/(m²*sr) (Leuchtdichte in lm/(m²*sr)) ist die auf die Sendefläche bezogene Strahlstärke (Lichtstärke). Bei flächigen Strahlungs(Licht-)quellen ist die Strahldichte (Leuchtdichte) ein vernünftiges Maß, weil sie sich durch optische Abbildung im Augenhintergrund reproduziert. Sie ist mithin ein gutes Maß für die Belastung der Retina (Netzhaut, Augenhintergrund). Allerdings ist diese Größe bei punktförmiger Lichtquelle (bei Lasern) keine sinnvolle Größe, weil sie beliebig groß werden kann. Bei der Abbildung im Auge treten andere, begrenzende Faktoren ein z. B. Beugung, Streuung, Sakkaden (unwillkürliche Augenbewegungen.

"Leistungdichte" und "Intensität" sind meines Wissens nicht definiert. Landläufig ist damit die Strahlstärke-Verteilung über einen Strahlquerschnitt gemeint.

Irrtum vorbehalten! Ich will mal nach der zuständigen Norm suchen. Vielleicht finde ich eine Tabelle, wo die Größen genauer erfasst sind.

[ekkard]

DIN 5031 Teil 1 oder ihr Nachfolger; Titel: Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik /
Größen, Formelzeichen und Einheiten der Strahlungsphysik

[tschosef]

Moing moing.....

Danke Ekkard.... is halt doch n komplexes Thema.... wo man (ich) schnell durcheinander kommt....

viele Grüße
Erich

[undineSpektrum]

Hallo zusammen,

Kleine Bermerkung am Rande:

Leistungsdichte (Einheit : W/m²) sowie Intensität (dieselbe Einheit) sind definierte physikalische Größen elektromagnetischer Wellen. Das sollte man(n)/Frau nicht vergessen...
Sind schließlich Größen, deren Einheiten im Internationalen Einheitensystem SI seit 1969 in Gebrauch sind.
Ob das hier nur "Besserwisserei" ist lasse ich mal dahingestellt... wahrscheinlich heißen diese Größen hier jetzt anders... Bestrahlungsstärke ( pro Raumwinkel und Längenintervall ... o.ä. )
Im Laserschutz wird diese Größe immer als "Bestrahlungsstärke" geführt. Trotzdem bleibt es W/m², oder?

Grüße,

Undine

[ekkard]

Nun, ich hatte mich an der Norm entlang gehangelt. Ich weiß, dass "Intensität" im deutschsprachigen Raum n i c h t definiert ist und nicht verwendet werden soll. Das mag im angelsächsischen Sprachbereich (intensity) anders sein. Weder "Leistungsdichte" noch "Intensität" werden von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, Braunschweig, als abgeleitete SI-Einheiten gelistet, wohl aber die Bestrahlungsstärke und die Strahldichte. Wer die ganze Problematik genauer nachlesen und kein Geld (Normen) ausgeben will, kann sich folgende Broschüre als PDF herunter laden:
http://www.ptb.de/cms/fileadmin/interne ... system.pdf

[undineSpektrum]

In Ordnung...

nach dem was da steht hast Du recht, was ich oben schrieb ist nach diesem Papier der PTB also vollkommener Blödsinn.

Es gibt also tatsächlich keine Größe, die mit Leistungsdichte oder Intensität im Deutschen bezeichnet wird.
Seltsam ist auch daß die Behörde in diesem Papier nicht auf diese doch so oft benutzte Größe eingeht. Aber andererseits : Von Normen kann auch abgewichen werden wenn das durch diese Norm beabsichtigte Ziel anders erreicht werden kann... Also es heißt: Bestrahlungsstärke. Immerhin gibt´s im SI-System ja die Einheit W/m², wenigstens habe ich da richtig "geraten".
Dennoch finde ich das bemerkenswert, dass in der Physikausbildung ständig sogenannte "Erklärungsworte" ( Leistungsdichte oder Intensität sind ja dann reine Erläuterungen oder Erklärungsworte für die Größe der Wärmestromdichte oder Bestrahlungsstärke ) zu zugelassenen SI-Einheiten erhoben werden - und das nicht nur bei lernenden...

Vielen Dank Ekkard für diesen Link... man(n)/Frau lernt nie aus...
Ich glaube die Broschüre wird noch viel gutes bewirken...

Grüße,

Undine

[jonasst]

Hi,

ein Prof. von mir hat da immer sehr viel Wert drauf gelegt, dass wir Intensität nich benutzen.
Hat in Vorträgen auch immer nachgebort welche Größe das jetzt ist. Währen der nächste Prof. , der viel mehr im englischsprachigen Raum unterwegs war, ständig Intensität verwendet hat.
Wenn man eine Software benutzt hat, z.B. von einem Spektromter, ist die Legende halt sehr oft damit bezeichent.

Da musste man immer aufpassen wen man beim Vortrag als Zuhörer hat und im Zweifelsfall mit Paint nacharbeiten

Grüße
Jonas

[undineSpektrum]

Ja, wie schon geschrieben -
"Leistungsdichte" und "Intensität" sind nach dem Papier der PTB offensichtlich keine tabellierten Maßeinheiten, sondern Erklärungswörter / erklärende Begriffe, die jemandem erläutern sollen, was eine Wärmestromdichte und eine Bestrahlungsstärke ist, wenn es beim besten Willen nicht verständlich zu sein scheint.
Die Lehrer und Dozenten sollten dann aber - und sonst sind alle ja mit den Maßgaben des SI-Systems sehr genau - darauf hinweisen, dass dieses Größe nicht definiert ist, sondern eine Erklärung der Bedeutung der Wärmestromdichte (Thermodynamik) und der Bestrahlungsstärke sind.
Das dies im Englischen ganz anders ist weiss ich ja - allerdings ist das nicht mit dem beliebten Hinweis auf Anglizismen (schreibt man das so? ) in der deutschen Sprache zu erklären. Die Bestrahlungsstärke ist eine Größe die von einem britischen Physiker H. Poynting für elektromagnetische Wellen allgemein eingeführt worden ist ( Definition: zeitgemittelter Betrag des Poynting-Vektors einer elektromagnetischen Welle ), die er als "Intensität" ( intensity ! ) bezeichnet. Deshalb steht´s auch auf allen Spektrometern.
Inhaltlich stimmt das ja auch - aber nicht amtlich.

Gleichwohl hat ekkard nach der PTB Broschüre recht - diese Größe gibt es im Deutschen nicht und sie heißt Bestrahlungsstärke. Gleichwohl ist die Einheit dieser Größe ja zutreffend - W/m².
@ jonasst: Wenn euer Prof. das so gesagt hat gehört er zu den wenigen, die dies tun. Ausserdem: Wie Du ja schreibst wird diese Größe auch im internationalen Verkehr benutzt.
Nur wer Gutachten erstellt und Bücher in deutscher Sprache schreibt sollte das wissen - das war bei mir bislang zu meinem Leidwesen nicht der Fall - Dankenswerterweise hatte ich noch nie mit dieser Größe in Veröffentlichungen zu tun. Dies mag auch daran liegen, dass eine Bestrahlungsstärke eine eigentlich meistens nicht messbare Größe ist - denn bestimmt werden immer optische Strahlungsleistungen oder Strahlungsenergien. ( Jeder Detektor hat ja eine Fläche über die "integriert" wird ... )
Vor diesen Hintergund stellt sich auch die Frage warum der Prof. darauf hingewiesen hat diese Größe nicht zu benutzen - wegen der Normen des System international (SI) oder weil die Größe nicht direkt meßbar ist und ggf. durch die Sensorfläche errechnet werden muss. Das sind zwei unterschiedliche Gründe - an letzteres hat die PTB laut ihrem Infoblatt offensichtlich auch weniger gedacht - wenngleich von einer optischen Größe bei der Bestrahlungsstärke keine Rede ist. Bei extrem genauen Personen ist auch das eine Aussage was sie nicht sagen...

Und ich denke auch dass diesem "Off Topic" in diesem Thema hier dieser Raum gelassen werden sollte, denn es ist ein Irrtum den viele begehen, ob sich dadurch missverständnisse einschleichen können lasse ich dabei einfach mal offen...

Ich gelobe in der Genauigkeit und Umsicht Besserung.

Grüße,

Undine

[undineSpektrum]

Hier nochmal ein Off-Topic... obwohl zuvor diskutiert:

Auszug aus einer Bedienungsanleitung für ein Messgerät - die Größe der Strahlungsleistung wird mit diesem Gerät bestimmt und auch eine mittlere Bestrahlungsstärke über eine gegebene Apertur:
Trotzdem steht hier in der Anleitung "Intensität" .... :

Thermosäule&Bestrahlungsstärke.jpg

Was ja nach der bekannten Normung der PTB falsch ist.

Diese Größe stammt in der Tat aus dem angelsächischen Raum und wurde von John H. Poynting ( 1852 - 1914 ), einem "Lieblingsschüler" von J.C.Maxwell eingeführt... als Betrag des Energiestromdichtevektors elektromagnetischer Wellen allgemein.
Diese wird als Leistungsdichte und als Intensität bezeichnet - im englischen ("intensity").
Damit kann der Energieerhaltungssatz bei elektromagnetischen Wellen beschrieben werden.
Zu Poynting und dem sog. Poynting-Vektor, dessen Betrag die Bestrahlungsstärke oder "intensity" steht hier ein bisschen was:
http://de.wikipedia.org/wiki/John_Henry_Poynting
http://de.wikipedia.org/wiki/Poynting-Vektor
...
Die Bestrahlungsstärke ist genaugenommen eigentlich auch keine Messgröße, sondern die Strahlungsleistung, das zeigen die Messgeräte wie z.B. das obige Gerät an. Aber ich wiederhole mich.
Firmennamen und Hersteller werden hier - gemäß den Regeln - nicht genannt.

Undine

[ekkard]

Was ist schon falsch? "Intensität" ist nicht eindeutig und kann jede Energie oder Leistung sein, bezogen auf einen Raumwinkel, eine Messfläche, eine Apertur oder eine strahlende Fläche.

Ich habe das Thema "Intensität?" im Verhältnis zu strahlungsphysikalischen Größen aus dem Thema "Wer hat Erfahrung mit ..." heraus getrennt.

[undineSpektrum]

Hallo,

naja, richtig ist ja, dass diese Größe als physikalische Maßeinheit im gesetzlichen Sinne laut PTB nicht definiert ist und in der Praxis dennoch verwendet wird
Darauf wollte ich damit hinaus. Ist ein "Nerd"-Einwand... ich weiss
Und : Das Gerät mißt ja keine Bestrahlungsstärken ( so die ja richtige Bezeichnung, die ich jetzt auch konsequent verwende ) sondern Leistungen, genauer: Strahlungsleistungen in Watt / Milliwatt.
Grundsätzlich zeigt ja jede Fotodiode / Solarzelle / thermischer Detektor Strahlungsleistungen an, eben die Leistung die das Strahlungsfeld über den Bereich der Apertur einstrahlt - die Bestrahlungsstärken werden dann "errechnet" - entweder geräteintern oder auf dem Papier. Oder?
Vielleicht mache ich dazu irgendwann mal einen Thread auf... mal sehen.

Abtrennung des Themas: Völlig richtig.

Grüße,

Undine