Einheiten, Formeln und Gleichungen

Teil 1    A - K

Teil 2    L

Teil 3    R - Z

griechische Zeichen
Übersicht & Aussprache

Teil 1

A - K

a

Zeiteinheit Jahr

z.B.: kWh/m²a = Energieverbrauch für Beleuchtung in kiloWatt Stunden pro Quadratmeter und Jahr

Beleuchtungsstärke
E [lux]

Maß für die Leistung des auf eine Fläche fallenden Lichts.

Die Beleuchtungsstärke berechnet sich aus dem Verhältnis des senkrecht einfallenden Lichtstroms Φ zur beleuchteten Fläche. Sie beschreibt die Strahlungsleistung einer Fläche als reine Empfängergröße.

Die Einheit der Beleuchtungsstärke ist Lux (lx), sie dient als Maß für die Helligkeit.

In der Radiometrie wird die Beleuchtungsstärke als Bestrahlungsstärke bezeichnet.

Bestrahlung H_e

Produkt aus Bestrahlungsstärke und Zeit

Bestrahlungsstärke E_e

Strahlungsleistung pro Flächeneinheit

Brechwert D

Bei Konkavlinsen werden Strahlen so gebrochen, als kämen sie von einem vor der Linse liegenden Brennpunkt F. Der Abstand von der Linse ist hier negativ (f<0) und wird auch als Streuungsweite bezeichnet.

Brennpunkt F

Sammelpunkt der parallel zur optischen Achse durch eine Konvexlinse tretenden Strahlen

Brennweite ƒ

Abstand des Brennpunkts F von der Linse

Candela
(cd)

Candela (cd) ist die Einheit der Lichtstärke I

Candela pro Quadratmeter [cd/m²] ist die Einheit der Leuchtdichte L
1 [cd / m²] = 0,0001 cd / cm²

D

Daylight Factor oder
Tageslichquotient

Quotient der Beleuchtungsstärke am Messpunkt und der Beleuchtungsstärke unter freiem, bedecktem Himmel.

Elektronenvolt

eV

gebräuchliche Einheit in der Teilchenphysik für die Energie.

Ein Elektron mit der Energie von einem Elektronenvolt wurde durch die elektrische Spannung von einem Volt beschleunigt.

Emissionskoeffizient ε

Funktion der Wellenlänge und der Temperatur

F_TL

Teilbetriebsfaktor Tageslicht

Der Teilbetriebsfaktor Tageslicht ergibt sich aus dem Tageslichtanteil der benötigten Lichtmenge und aus der Fähigkeit eines Kontrollsystems dieses zu nutzen.

F_Prä

Teilbetriebsfaktor Präsenz

Der Teilbetriebsfaktor Präsenz ergibt sich aus dem Zeitanteil der Raumnutzung und aus der Fähigkeit eines Kontrollsystems dieses zu nutzen.

Fotometrisches Entfernungsgesetz

Aus den Definitionen der Beleuchtungsstärke, der Lichtstärke und des Raumwinkels W = A / r² folgt für die Beleuchtungsstärke das Fotometrische Entfernungsgesetz

A = Fläche
E = Beleuchtungsstärke
I  = Lichtstärke
r  = Abstand der Lichtquelle zum Objekt
W = Steradiant sr

Unter der Voraussetzung, dass das Licht nicht senkrecht, sondern um den Winkel a geneigt zur Fläche einfällt, gilt:

h

Zeiteinheit Stunden

z.B.:

Einheit der Betriebszeit [t]

Hertz

Einheit der Frequenz, benannt nach Heinrich Rudolph Hertz.

Schwingt eine Schaukel einmal pro Sekunde, schwingt sie mit einem Hertz.

Kelvin K

Einheit für die Temperatur von Lichtquellen in der Lichttechnik, auch Kelvin-Temperatur.

Auch Bezeichnung für die Farbe des Weißpunkts bei Farbräumen. Ein Großteil der Experimente zur Festlegung des Lab-Farbraums wurde unter D65 durchgeführt - d.h. das Licht hatte eine Farbtemperatur von 6500 Kelvin (Tageslicht).

kW

z.B.:

elektrische Leistung der Beleuchtungsanlage [P]

kWh

z.B.:

Energiebedarf für Beleuchtung [Q_Beleuchtung]

kWh/m²a

z.B.:

Energieverbrauch für Beleuchtung in kiloWatt Stunden pro Quadratmeter und Jahr

Teil 2

L

I
[cd]

Lichtstärke, Einheit: Candela [cd]

Eine Lichtquelle strahlt ihren Lichtstrom F im allgemeinen in verschiedenen Richtungen unterschiedlich stark aus. Die Intensität des in einer bestimmten Richtung abgestrahlten Lichts wird als Lichtstärke I bezeichnet.

LEF
[W/m²]

Leuchteneffizienzfaktor

Der Leuchteneffizienzfaktor gibt denLichtstrom an der von einer Leuchte je Watt aufgenommener Leistung abgegeben wird.

Der LEF ist das Produkt aus dem Betriebswirkungsgrad einer Leuchte und der Lichtausbeute von Leuchtmittel und Betriebsgerät.

Leuchtdichte L
[cd/m²]

Maß für die Helligkeit einer Fläche

Einheit: Candela pro Quadratmeter

1 cd/m²  = 0,0001 cd/cm^²

Leuchteneffizienz-
faktor LEF
[W/m²]

Der Leuchteneffizienzfaktor gibt den Lichtstrom an der von einer Leuchte je Watt aufgenommener Leistung abgegeben wird.

Der LEF ist das Produkt aus dem Betriebswirkungsgrad einer Leuchte und der Lichtausbeute von Leuchtmittel und Betriebsgerät.

Leuchten-
wirkungsgrad η_ΛΒ

Der Leuchtenwirkungsgrad von Standard-Leuchten liegt bei ca. 0,6 h_LB - der von Hochleistungsleuchten bei ca. 0,8 - 0,85 η_ΛΒ.

Lichtausbeute η

Lichtmenge Q
[klm/h]

Einheit: Kilolumen pro Stunde [klm/h]

Lichtstärke I
[cd]

Einheit: Candela [cd]

Eine Lichtquelle strahlt ihren Lichtstrom F im allgemeinen in verschiedenen Richtungen unterschiedlich stark aus. Die Intensität des in einer bestimmten Richtung abgestrahlten Lichts wird als Lichtstärke I bezeichnet.

Lichtstrom Φ
[lm]

Licht-
transmissionsgrad
[τ_D65]

Der Lichttransmissionsgrad gibt an, wie viel Tageslicht (aus einer Lichteinfallsrichtung) in den Raum gelangt.

Je größer τ_D65, desto höher ist der Lichteintritt und damit der Anteil des Tageslichts im Raum.

Lumen
(lm)

Einheit für den Lichtstrom Φ

Der Lichtstrom F [lm] stellt die gesamte von einer Lichtquelle in den Raum abgegebene Strahlungsleistung dar, die mit der spektralen Augenempfindlichkeit V_l bewertet wird.

l lumen (lm)

= 1.465 x 10^-3 W bei 555 nm
= 7.958 x 10^-2 candela (4p sr)

1 lm* Sekunde

= 1 talbot (T)
= 1.464 x 10^-3 joules bei 555 nm

1 lm / m²

= 1 lux
= 1 x 10^-4 lm / cm²
=1 x 10^-4 phot (ph)
= 9.290 x 10^-2 lm / ft²
= 9.290 x 10^-2 foot-candles (fc)

1 lumen / steradian (lm/sr)

= 1 candela (cd)
= 12.566 lumen (isotropic)
= 1.464 x 10^-3 W / sr bei 555 nm

1 lm / m2 / sr

= 1 candela / m² (cd / m²)
= 1 nit
= 1 x 10^-4 lm / cm² / sr
= 1 x 10^-4 cd / cm²
= 1 x 10-4 stilb (sb)
= 9.290 x 10^-2 cd / ft²
= 9.290 x 10^-2 lm / ft² / sr
= 3.142 apostilbs (asb)
= 3.142 x 10^-4 lamberts (L)
= 2.919 x 10^-1 foot-lamberts (fL)

Lux
[lx]

Luxsekunde
[lx s]

Nutzbelichtung
relative

Anteil des Tageslichts an dem zur Erfüllung der Beleuchtungsaufgabe benötigten Licht

Nutzungsdauer
relative

Tageslichtautonomie

Anteil an der Betriebszeit während der eine Beleuchtungsaufgabe ausschließlich durch Tageslicht erfüllt wird.

P

elektrische Leistung der Beleuchtungsanlage [kW]

Planck'sches Strahlungsgesetz

Das Planck'sches Strahlungsgesetz definiert, wie mit steigender Temperatur ein immer höherer Anteil der Strahlung des schwarzen Strahlers in den sichtbaren bzw. UV-Bereich fällt.

Q

Lichtmenge
Einheit: Kilolumen pro Stunde [klm/h]

Q_Beleuchtung

Energiebedarf für Beleuchtung (DIN V 18599-4 vereinfacht)
Einheit: kiloWatt Stunden [kWh]

Teil 3

R - Z

Reflexionsgrad 
[ρ]

Reflexionsgrad
[ρ_dif]

Steradiant
[sr]

Steradiant (sr) = SI-Einheit des Raumwinkels: [W]
Der volle Raumwinkel beträgt W = 4psr

Ein Raumwinkel von 1 sr entspricht einem Kreiskegel mit dem Öffnungswinkel von 65,6°.

Strahlungs-
transmissionsgrad
[τ_e]

Der Strahlungstransmissionsgrad gibt an, wie viel Globalstrahlung in den Raum gelangt.

Je größer τ_e, desto höher ist der direkte Wärmeeintrag in den Raum.

t

Betriebszeit [h]

Tageslichtautonomie

relative Nutzungsdauer

Anteil an der Betriebszeit während der eine Beleuchtungsaufgabe ausschließlich durch Tageslicht erfüllt wird.

Tageslichtquotient
[%]

Daylight Factor (D)

Quotient der Beleuchtungsstärke am Messpunkt und der Beleuchtungsstärke unter freiem, bedecktem Himmel.

Transmissionsgrad
[τ]

Transmissionsgrad
spektraler
[τ(λ)]

Der spektrale Transmissionsgrad gibt den Strahlungstransmissionsgrad pro Wellenlängenbereich an.

Farbmetrische Größen, wie Farbwiedergabeeigenschaften lassen sich aus dem spektralen Transmissionsgrad ableiten. Ist z.B. der spektrale Transmissionsgrad im Bereich von 380 nm bis 780 nm in etwa konstant, so liegen keine Farbverfälschungen vor.

Watt (W)

1 watt (W):

= 0.27 lm bei 400 nm
= 25.9 lm bei 450 nm
= 220.0 lm bei 500 nm
= 679.0 lm bei 550 nm
= 683.0 lm bei 555 nm
= 430.0 lm bei 600 nm
= 73.0 lm bei 650 nm
= 2.78 lm bei 700 nm

1 W / cm²

= 1 x 10⁴ W / m²
= 6.83 x 10⁶ lux bei 555 nm
=14.33 g* cal / cm² / min

1 W / cm² / sr

= 6.83 x 10⁶ lm / m² / sr bei 555 nm
= 683 cd / cm² bei 555 nm

1 watt / steradian
(W / sr)

= 12.566 watts (isotropic)
= 683 candela bei 555 nm

Wiensches Verschiebungs-
gesetz

Das Maximum der Strahlung verschiebt sich mit steigender Temperatur hin zu kürzeren Wellenlängen

Zehnerpotenzen

kompakte Schreibweise für große und kleine Zahlen in der Physik.

• 10^{n     n} bezeichnet eine 1 mit einer Anzahl von ⁿ Nullen.
• 10^{-n    -n} bezeichnet eine 0 gefolgt von einem Komma, n Nullen und einer 1