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Lux (Einheit)
Aus Fotonexus.
| Einheit | |
|---|---|
| Norm | SI-Einheitensystem |
| Name | Lux |
| Einheitenzeichen | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mathrm{lx} |
| Beschriebene Größe(n) | Beleuchtungsstärke |
| Formelzeichen der beschriebenen Größe(n) | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): E_v |
| In SI-Einheiten | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mathrm{1\, lx = 1\,\frac{cd\, sr}{m^2} = 1\,\frac{lm}{m^2}} |
| Siehe auch: Phot | |
| Dieses Dokument entstammt in seiner ersten oder einer späteren Version der deutschsprachigen Wikipedia. Es ist dort zu finden unter dem Stichwort Lux_%28Einheit%29, die Liste der bisherigen Autoren befindet sich in der Versionsliste; die Originalfassung kann dort auch bearbeitet werden. Alle Texte der Wikipedia und ihre Derivate stehen unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. |
Lux ist die SI-Einheit der abgeleiteten Größe Beleuchtungsstärke. Ihr Einheitenzeichen ist: lx.
Umgangssprachlich ist die Beleuchtungsstärke ein Maß für die Helligkeit, mit der z. B. eine Arbeitsfläche ausgeleuchtet wird.
Die Beleuchtungsstärke wird mit dem Luxmeter gemessen.
Inhaltsverzeichnis |
Rechenbeispiele
Beispiel 1
Der Lichtstrom einer Kerze beträgt ca. 10 lm. Im Abstand von 1,8 m beträgt die Beleuchtungsstärke („Helligkeit“):
- 10 lm/(4π · (1,8 m · 1,8 m)) = 0,25 lm/m² = 0,25 lx
Ergebnis: Weiße Gegenstände, von einer Kerze im Abstand von ca. 1,8 m beleuchtet, erscheinen ungefähr genauso hell wie im Licht des Vollmonds.
Beispiel 2
Die Helligkeit einer isotrop strahlenden Lichtquelle betrage in 3 m Abstand 20 lx = 20 lm/m².
- Der Raumwinkel einer 1 m² großen Fläche im Abstand von 3 m beträgt: 1/(3·3) sr = 1/9 sr.
- Die Lichtstärke beträgt somit 20 lm/(1/9)sr = 20·9 lm/sr = 180 cd.
- Integriert über den Gesamtraum beträgt der Lichtstrom 180 lm/sr · 4π sr = 180 · 4π lm = 2260 lm.
Beispiel 3
Umrechnen der Einheiten Candela, Lumen und Lux in Abhängigkeit vom Strahlungswinkel und der Entfernung.
- Symbole:
- I: Lichtstärke (Candela)
- α: Öffnungswinkel (Grad)
- w: Raumwinkel (Steradiant)
- Q: Lichtstrom (Lumen)
- F: Beleuchtete Fläche (m²)
- r: Abstand zur Lichtquelle (m)
- L: Beleuchtungsstärke (Lux)
Eine Leuchtdiode leuchte mit einer Lichtstärke I von 6 cd innerhalb eines Lichtkegels von α=30°, entsprechend einem Raumwinkel von w=0,2sr [1]. Außerhalb dieses Lichtkegels sei sie dunkel.
- Der Lichtstrom Q beträgt: Q = I · w, also: Q= 6 lm/sr · 0,2 sr = 1,2 Lumen
- Die Fläche F, die die Leuchtdiode mit w = 0,2 sr im Abstand r ausleuchtet, beträgt: F = w · r². Beispielsweise beleuchtet sie im Abstand von 20 cm eine Fläche von 0,2 × 0,04 m² = 0,008 m².
- Die Beleuchtungsstärke L beträgt L=Q/F, siehe Tabelle: Im Abstand von 0,6 m beträgt die Beleuchtungsstärke 17 Lux.
Abhängigkeit vom Abstand
Parameter der Lichtquelle: I= 6 cd, w=30°:
| Abstand in m | bel. Fläche in m² | Beleuchtungsstärke in lx |
|---|---|---|
| 0,2 | 0,01 | 150 |
| 0,4 | 0,03 | 38 |
| 0,6 | 0,07 | 17 |
| 0,8 | 0,13 | 9 |
| 1,0 | 0,20 | 6 |
Allgemeiner Grundsatz: Eine punktförmige Lichtquelle mit der Lichtstärke X Candela erzeugt auf einer senkrecht beleuchteten Fläche im Abstand 1 Meter genau X Lux!
Linkübersicht zu den Berechnungsgrundlagen „Licht / leuchten“
zum besseren Zurechtfinden innerhalb der grundlegenden Lichteinheiten
| Bezeichnung: Formelzeichen | Definition | Name der Einheit | Einheitenumformung |
|---|---|---|---|
| Lichtstrom: Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \Phi_\mathrm{v} | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \Phi_\mathrm{v} = K_\mathrm{m}\int_{380\,\mathrm{nm}}^{780\,\mathrm{nm}}\frac{\partial\Phi_\mathrm{e}(\lambda)}{\partial \lambda}\cdot V(\lambda)\,\mathrm{d}\lambda | Lumen (lm) | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mathrm{1\, lm = 1\, sr \cdot cd} |
| Raumwinkel: Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \Omega | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \Omega = \frac{A}{r^2} | Steradiant (sr) | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mathrm{1\, sr = 1\,\frac{m^2}{m^2} = \frac{\left[ Fl\ddot{a}che \right]}{\left[ Radius^2 \right]}} |
| Beleuchtungsstärke: Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): E | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): E=\frac{\partial \Phi}{\partial A} | Lux (lx) | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mathrm{1\, lx = 1\,\frac{lm}{m^2} = 1\,\frac{sr\, cd}{m^2}} |
| Leuchtdichte: Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): L | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): L=\frac{\partial^2 \Phi}{\partial \Omega \cdot \partial A_1 \cdot \cos \varepsilon_1} | keine eigene Einheit | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mathrm{1\,\frac{cd}{m^2}} = \mathrm{1\,\frac{lm}{sr\,m^2}} |
| Lichtstärke (Photometrie): Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): I_\mathrm{v} | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): I=\frac{\partial\Phi }{\partial\Omega} | Candela (cd) | Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mathrm{1\, cd = 1\, \frac{lm}{sr}}
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Beispiele typischer Beleuchtungsstärken
| Heller Sonnentag | 100.000 lx |
| Bedeckter Sommertag | 20.000 lx |
| Im Schatten im Sommer | 10.000 lx |
| Operationssaal | 10.000 lx |
| Beleuchtung TV-Studio | 1.000 lx |
| Bürobeleuchtung | 500 lx |
| Flurbeleuchtung | 100 lx |
| Straßenbeleuchtung | 10 lx |
| Kerze ca. 1 Meter entfernt | 1 lx |
| Mondlicht | 0,25 lx |
| Sternklarer Nachthimmel | 0,001 lx |
| Bewölkter Nachthimmel ohne Fremdlichter | 0,0001 lx |
Siehe auch
- Phot
- Wichtige Begriffe:
- Helligkeit
- Licht
- Lichtstärke (Fotografie)
- Luminanz (Leuchtdichte bei Monitoren)
- Fotometrie
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