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Radiometrie


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Radiometrie ist die Wissenschaft von der Messung Strahlung und ihre Anwendung in Physik Astronomie und Geophysik . Sie ist mit der Fotometrie ( Lichtmessung ) verwandt und stellt ihre Erweiterung in Bereiche des Infrarot und Ultraviolett aber auch der Gammastrahlen dar.

Die quantitative Messung von Strahlungsintensitäten erfolgt mit verschiedenen Arten von Detektoren . Sie wandeln einen Teil der Strahlung Wärme oder ein elektrisches Signal um woraus u.a. auf die Art strahlenden Oberfläche und ihre Temperatur geschlossen werden kann. Als Vergleich dient der theoretisch ideale Strahler ( Schwarzer Körper ) und seine Strahlungsgesetze .

Inhaltsverzeichnis

Radiometrische Größen

Um die Eigenschaften von Strahlungsquelle Empfänger bestrahltem Material beschreiben zu können hat man radiometrische Größen definiert. Ihnen entsprechen fünf fotometrische die wegen der begrenzten Wellenlänge von sichtbarem Licht ihr spektral gewichteter Sonderfall sind.

Die Strahlungsmenge ist die am Detektor in einer Zeitspanne eintreffende Energie . Sie wird in Joule (J) gemessen und entspricht in der Fotometrie der Lichtmenge (Lumen x Sekunde).

Der Strahlungsfluss ist die Strahlungsmenge pro Sekunde. Sie in Watt (W) gemessen und entspricht dem Lichtstrom Lumen (lm).

Die Strahlstärke ist der Anteil des Strahlungsflusses den strahlende Körper in den Raumwinkel der jeweiligen Richtung abstrahlt. Er wird Watt/sr gemessen und entspricht der Lichtstärke in SI -Basiseinheit Candela .

Die Bestrahlungsstärke ist der auf die messende Fläche Anteil am Strahlungsfluss. Er wird in Watt/m² und entspricht der Beleuchtungsstärke in Lux .

Als fünfte Größe ist die Strahldichte als Watt/m²/sr definiert. Ihr Licht-Äquivalent ist Leuchtdichte (Candela pro m²) auf welche das bzw. ein CCD -Sensor reagiert. In beleuchteten Tunneln liegt sie bei 0.1 bis 1

Radiometer

Die Detektoren zur physikalischen Messung von Strahlungsgrößen heißen Radiometer. Von obgenannten fünf Größen werden hauptsächlich Strahlungsmenge Bestrahlungsstärke Strahldichte gemessen.

Ein Radiometer besteht aus der Eingangsoptik der Messöffnung) dem spektralen Filter dem eigentlichen Sensor der zugehörigen Elektronik und dem Anzeigegerät bzw. Display.

Gamma-Radiometrie

Die Radiometrie von Gammastrahlung ist in der Geophysik und anderen Geowissenschaften eine wichtige Methode Bestimmung von Gesteinen und ihrem Stoffgehalt. Grundlage ist die Radioaktivität der in ihnen enthaltenen Isotope also ihre spontane Umwandlung in andere Elemente. Die bei Zerfallsprozessen entstehende hochenergetische Gamma-Strahlung für jedes Isotop eine typische Energieverteilung das sog. Gammaspektrum. Die quantitative Analyse natürlichen Isotope (vor allem Uran Thorium Kalium und Kohlenstoff 14) erlaubt eine Charakterisierung der

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