Lux (Einheit)

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Du hast neue Nachrichten auf deiner Diskussionsseite.

Einheit
Norm	SI-Einheitensystem
Name	Lux
Einheitenzeichen	$lx$
Beschriebene Größe(n)	Beleuchtungsstärke
Formelzeichen der beschriebenen Größe(n)	$E v$
In SI-Einheiten	$\mathrm{1\, lx = 1\,\frac{cd\, sr}{m^2} = 1\,\frac{lm}{m^2}}$
Siehe auch: Phot

Lux ist die SI-Einheit der abgeleiteten Größe Beleuchtungsstärke. Ihr Einheitenzeichen ist: lx.

1 lx = 1 lm / m²

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

1 Rechenbeispiele
2 Abhängigkeit vom Abstand
3 Linkübersicht zu den Berechnungsgrundlagen „Licht / leuchten“
4 Beispiele typischer Beleuchtungsstärken
5 Siehe auch

[Bearbeiten] 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.

[Bearbeiten] 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!

[Bearbeiten] Linkübersicht zu den Berechnungsgrundlagen „Licht / leuchten“

zum besseren Zurechtfinden innerhalb der grundlegenden Lichteinheiten

Bezeichnung: Formelzeichen	Definition	Name der Einheit	Einheitenumformung
Lichtstrom: $Φ v$	$\Phi_\mathrm{v} = K_\mathrm{m}\int_{380\,\mathrm{nm}}^{780\,\mathrm{nm}}\frac{\partial\Phi_\mathrm{e}(\lambda)}{\partial \lambda}\cdot V(\lambda)\,\mathrm{d}\lambda$	Lumen (lm)	$\mathrm{1\, lm = 1\, sr \cdot cd}$
Raumwinkel: $Ω$	$\Omega = \frac{A}{r^2}$	Steradiant (sr)	$\mathrm{1\, sr = 1\,\frac{m^2}{m^2} = \frac{\left[ Fl\ddot{a}che \right]}{\left[ Radius^2 \right]}}$
Beleuchtungsstärke: $E$	$E=\frac{\partial \Phi}{\partial A}$	Lux (lx)	$\mathrm{1\, lx = 1\,\frac{lm}{m^2} = 1\,\frac{sr\, cd}{m^2}}$
Leuchtdichte: $L$	$L=\frac{\partial^2 \Phi}{\partial \Omega \cdot \partial A_1 \cdot \cos \varepsilon_1}$	keine eigene Einheit	$\mathrm{1\,\frac{cd}{m^2}} = \mathrm{1\,\frac{lm}{sr\,m^2}}$
Lichtstärke (Photometrie): $I v$	$I=\frac{\partial\Phi }{\partial\Omega}$	Candela (cd)	$\mathrm{1\, cd = 1\, \frac{lm}{sr}}$

[Bearbeiten] 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