Читать книгу Thermografie - Eric Rahne - Страница 20

Da die in der Literatur - und insbesondere in den unzähligen unlektorierten, unwissenschaftlichen Internetpublikationen - verwandten Begriffe oftmals voneinander abweichen (oder sich gar widersprechen), soll die nachfolgende Aufzählung der physikalischen Fachausdrücke etwas Klarheit schaffen. Auch wenn bei einigen Begriffen das Vorwort „Wärme-“ nicht aufgeführt wurde, geht es hier natürlich ganz speziell um die Definitionen aus der Strahlungsphysik, welche praktisch gleichlautend statt für den gesamten Wellenlängenbereich auch für den als Wärmestrahlung eingegrenzten Bereich gültig sind.

Alle hier aufgeführten physikalischen Einheiten sind mit ihrer - im stationären Zustand gültigen - Definition aufgeführt. Bei zeitlichen oder im Raum veränderlichen Vorgängen sind entsprechende Differentialgleichungen notwendig.

Wärmestrahlung Q [J = Ws] (Joule oder Watt · Sekunde)

Wärmestrahlung ist die in Form elektromagnetischer Strahlungsenergie vorkommende Wärmeenergie. Ebenfalls oft verwandtes Symbol: E

Gl. 15

Der Wärmefluss ist die Strahlungsleistung (abgegebener Strahlungsfluss), also die je Zeiteinheit ausgestrahlte Wärmeenergie.

Gl. 16

Die spezifische Ausstrahlung ist die flächenspezifische Wärmestromdichte, d.h. die flächenbezogene Strahlungsleistung, welche dem von einer Flächeneinheit abgegeben Strahlungsfluss entspricht. Ebenfalls vorkommendes Symbol: q

Gl. 17

Die flächenspezifische Bestrahlung ist die flächenbezogene Strahlungsleistung, die dem Strahlungsfluss je bestrahlte Flächeneinheit entspricht. Manchmal wird auch der Begriff Bestrahlungsstärke hierfür verwendet, was allerdings der räumlichen Definition der Strahlstärke widerspricht.

Gl. 18

Die Bestrahlung ist die flächenbezogen eintreffende Strahlungsenergie, welche sich aus dem Produkt der flächenspezifischen Bestrahlung und der Zeit ergibt.

Gl. 19

Die Strahlstärke beschreibt den von einem Strahler in einen bestimmten Raumwinkel abgegebenen Strahlstrom, also die raumwinkelbezogene Strahlungsleistung.

Gl. 20

Die Strahldichte definiert den von einem Strahler in einen bestimmten Raumwinkel abgegebenen Strahlstrom bezogen auf die zu der betreffenden Richtung senkrechten Projektion der Bezugsfläche.

Bezugsgrößendefinitionen für Strahlstärke und Strahldichte

Gl. 21

Der ebene Kreiswinkel wird definiert durch den Quotienten aus Kreisbogen und Kreisradius.

Gl. 22

Der Raumwinkel ergibt sich aus dem ausgeschnittenen Teil der Kugeloberfläche, geteilt durch den Kreisradius zum Quadrat.

Wichtige strahlungsphysikalische Konstanten

Boltzmann-Konstante	k	=	1,380662 · 10-23 J/K
Lichtgeschwindigkeit im Vakuum	c0	=	2,99792458 · 108 m/s
Stefan-Boltzmann-Konstante	σ	=	5,67032 · 10-8 W/(m2K4)
Strahlungskonstanten im Planckschen Strahlungsgesetz
	c1	=	3,741832 · 10-16 Wm2
	c2	=	1,438786 · 10-2 Km (Kelvin · Meter)