Die Lichtintensität für einen Raum oder eine Lichtquelle ermitteln Die relative Intensität mit einem selbst gebauten Gerät messen
Diese Einheiten beschreiben die Intensität von Licht auf einer Oberfläche oder die "Beleuchtungsstärke". Photometer, die diese Werte ermitteln, messen normalerweise die ermittelnden Einheiten für die Anfertigung von Fotos und der Beurteilung, ob der Raum zu hell oder zu dunkel ist.   Manche Lichtmeter sind auf verschiedene Lichtarten spezialisiert. Zum Beispiel kann ein Gerät genauere Ergebnisse liefern, wenn es zum Messen von Natriumleuchten verwendet wird.  Du kannst sogar in manchen App-Stores für Mobile Telefone ein "Lichtmeter" bestellen. Überprüfe zuerst die Bewertungen, weil manche dieser Apps nicht genau sind. Lux ist der moderne akzeptierte Standard, jedoch messen manche Geräte noch immer in Fußkerzen. Du kannst für die Umrechnung diesen Online-Kalkulator this online calculator benutzen, um zwischen den Einheiten zu wechseln. Dies sind einige Beispiele für typische Messungen der Beleuchtungsstärke, die dir bei der Entscheidung helfen, ob deine Beleuchtung ausgewechselt werden muss:  Die meisten Büroarbeiten können angenehm bei 250 – 500 Lux (23–46 Fußkerzen) erledigt werden. Supermärkte oder Arbeitsbereiche, bei denen verschiedene Details betont oder andere Arbeiten detailliert beleuchtet werden müssen, werden normalerweise mit 750 – 1.000 Lux (70–93 Fußkerzen) beleuchtet. Die oberen Werte entsprechen etwa den Raumbereichen in der Nähe von Fenstern an einem klaren Sommertag. Wenn auf der Verpackung einer Glühbirne, Lampe oder in Werbeanzeigen "Lumen" erwähnt werden, beschreibt diese Angabe, wie viel der Gesamtenergie als sichtbares Licht abgegeben wird, wobei das Konzept als Leuchtdichte bezeichnet wird. Das musst du wissen:   Die "anfänglichen Lumen" beschreiben, wie viel Licht abgegeben wird, sobald sich die Leuchte stabilisiert hat. Das kann bei fluoreszierenden und HID-Leuchten etwa 100 Stunden dauern.  Die "mittleren Lumen" oder "Nennlumen" geben die durchschnittliche Leuchtkraft während der Lebensdauer der Leuchte an. Die aktuelle Leuchtkraft wird heller als die anfängliche Leuchtkraft sein und kann zum Ende der empfohlenen Lebensspanne der Leuchte schwächer werden. Um herauszufinden, wie viele Lumen du brauchst, kannst du die oben erwähnten Schritte befolgen und ermitteln, wieviele Fußkerzen (oder Lux) Beleuchtungsstärke du in einem Raum haben möchtest. Multipliziere diesen Wert mit den Quadratmetern des Raums. Wähle für dunkle Räume höhere Werte als das Ergebnis und wähle niedrigere Werte für Räume mit anderen, größeren Lichtquellen. Taschenlampen und andere Geräte, die Licht in eine bestimmte Richtung ausstrahlen, können mit diesen beiden zusätzlichen Bezeichnungen beschrieben werden.  Du kannst diese Werte selbst mit einem Photometer herausfinden, das Lux oder Fußkerzen misst. Du brauchst außerdem ein Lineal und einen Winkelmesser:  Halte das Photometer direkt in den Weg des hellsten Strahls. Bewege es ein wenig, bis du die Stelle mit der maximalen Intensität findest (Beleuchtungsstärke). Bleibe auf der gleichen Distanz zur Lichtquelle und bewege das Photometer in eine Richtung, bis die Lichtintensität um 50% vom maximalen Wert abnimmt. Benutze einen festen Zwirn oder ein Lineal und markiere die Linie der Lichtquelle bis zu diesem Punkt. Bewege dich in die andere Richtung, bis du die gegenüberliegende Stelle des Strahls mit 50% Lichtintensität findest. Markiere an dieser Stelle eine neue Linie. Benutze einen Winkelmesser und ermittle den Winkel zwischen deinen beiden Linien. Das ist ein "Strahlungswinkel". Er beschreibt den hell erleuchteten Teil der Lichtquelle. Um den Streuungswinkel zu ermitteln, musst du diese Schritte wiederholen,  aber du solltest die beiden Stellen markieren, wo die Leuchtintensität 10% des maximalen Werts erreicht. Dieses Gerät lässt sich leicht zu Hause nach einem kleinen Einkaufsausflug herstellen. Es wird nach seinem Erfinder benannt. Das "Joly Photometer" kann für Messungen der relativen Intensität von zwei Lichtquellen verwendet werden. Mit einigen physikalischen Kenntnissen, die unten nochmals beschrieben werden, bist du in der Lage herauszufinden, welche deiner Lichtquellen mehr Licht abgeben und welche im Verhältnis zum Stromverbrauch am effektivsten arbeiten.  Relative' Messtechniken werden dir kein Ergebnis in Einheiten liefern. Du wirst genau wissen, wie du zwei Beleuchtungsstärken vergleichen kannst, aber du wirst nicht in der Lage sein, sie mit einer dritten Stärke ins Verhältnis zu setzen, ohne das Experiment zu wiederholen. Kaufe ein Paket Parrafinwachs (2,2 Kg) in einem Heimwerkermarkt oder einem Bastelgeschäft. Teil eine 550 Gramm schwere Scheibe ab. Benutze ein scharfes Messer und schneide die Scheibe in zwei gleiche Stücke. Schneide die Scheibe langsam durch, damit keine Stücke herausbrechen. Ziehe einen Streifen Folie ab und lege ihn auf eines der beiden Paraffinstücke. Die Oberfläche sollte vollständig bedeckt sein. Lege ein zweites Stück Paraffin auf die Aluminiumfolie. Damit diese Vorrichtung funktionieren kann, muss sie auf einem Ende stehen, damit die Folieneinlage in der Mitte vertikal steht. Wenn dein Wachs nicht von allein steht, kannst du ihn horizontal stellen. Denke einfach daran, dass der Kasten, den du bauen wirst, das Wachs in einer vertikalen Position halten muss. Du kannst zwei Gummibänder benutzen und den Block zusammenhalten. Platziere ein Gummiband um den oberen Teil des Sandwiches und das andere Gummiband um den unteren Teil. Oft ist die Verpackung, in der das Wachs verkauft wurde, gut geeignet. Benutze ein Lineal und eine Schere, um drei Fenster in den Kasten zu schneiden:  Schneide zwei Fenster in die gegenüberliegenden Seiten. Sie sollen exakt die gleiche Größe haben. Jedes Fenster wird eine andere Seite des Paraffins sichtbar machen, sobald der Block im Kasten platziert ist. Schneide ein drittes Fenster irgendeiner Größe in den vorderen Bereich des Kastens. Es sollte zentriert sein, damit du beide Hälften deines Paraffinblocks auf beiden Seiten der Aluminiumfolie sehen kannst. Lasse die Aluminiumfolie in einer vertikalen Position zwischen den beiden Wachsstücken liegen. Du kannst auch Klebeband, kleine Pappstücke oder beides benutzen, um den Block aufrecht und parallel mit der Folie in der Mitte zwischen den beiden Fenstern zu halten. Wenn der Kasten oben offen ist, kannst du ihn mit einem zusätzlichen Stück Karton oder einem anderen Licht abweisenden Material abdecken. Wähle eine Lichtquelle, die du als "Standard Leuchte" verwenden willst, damit du einen Ausgangswert für die Intensität hast. Wenn du mehr als zwei Lichtquellen vergleichst, wirst du diese Lichtquelle bei jedem Vergleich benutzen müssen. Platziere zwei Glühbirnen, LED-Leuchten oder andere Lichtquellen auf einer flachen Oberfläche in einer geraden Linie. Der Abstand zwischen den ihnen sollte nicht viel größer sein, als die Länge des Kastens, den du gebaut hast. Das Photometer sollte genau die gleiche Höhe wie die Lichtquellen haben, damit die Wachsblöcke durch die seitlichen Fenster vollständig von den Lichtern beleuchtet werden. Denke daran, dass die Lichtquellen einen gewissen Abstand haben müssen, damit sie gleichmäßig leuchten können. Schließe die Fenster, Jalousien oder Vorhänge, damit nur das Licht von den Testquellen auf das Wachs scheint. Bewege deinen Photometer zu der Seite mit dem abwandten Wachs. Beobachte das Wachs durch das vordere Fenster wenn du die Position des Kastens anpasst. Höre auf, wenn beide Wachsblöcke gleichmäßig hell sind. Benutze ein Maßband und miss die Distanz zwischen Aluminiumfolie und deiner ausgewählten Lichtquelle als "Referenzpunkt". Wir nennen diesen Wert d1. Notiere das Ergebnis und miss dann die Distanz zwischen der Aluminiumfolie und der gegenüberliegenden Seite, d2. Du kannst den Abstand in irgendeiner Einheit messen, aber du solltest darauf achten, sie nicht zu mischen. Wenn dein Maß zum Beispiel in Fuß und Zoll misst, solltest du die Ergebnisse so umwandeln, dass du nur Zoll benutzt. Die Helligkeit der Blöcke nimmt im Quadrat mit der Entfernung ab, weil wir die Lichtmenge messen, die auf einen zweidimensionalen "Bereich" fällt, aber das Licht strahlt durch ein dreidimensionales Volumen. Wenn sich, mit anderen Worten, eine Lichtquelle zweimal weiter wegbbewegt (x2), wird das produzierte Licht viermal in diesem Bereich  (x22) gestreut. Wir können die Leuchtkraft als "I / d2 definieren.   I ist die Intensität und d ist die Distanz, so wie wir sie beim vorigen Schritten benutzt haben. Technisch kann das, was wir als Leuchtkraft in diesem Zusammenhang definieren, auch als Beleuchtungsstärke bezeichnet werden. Wenn beide Blöcke gleich hell beleuchtet werden, ist ihre "Leuchtkraft" am stärksten. Wir können diese Aussage in einer Formel ausdrücken und diese dann neu arrangieren um I2 oder die relative Intensität für die zweite Lichtquelle lösen:  I1/d12 = I2/d22  I2 = I1(d22/d12) Weil wir nur die relative Intensität oder ihren Vergleich messen, können wir einfach sagen I1 = 1. Das vereinfacht unsere Formel: I2 = d22/d12  Lass uns zum Beispiel sagen, dass die Distanz d1 zu unserem Referenzpunkt 0,6 m beträgt und die Distanz d2 zu unserer zweiten Lichtquelle 1,5 m beträgt: I2 = 52/22 = 25/4 = 6.25 Die zweite Lichtquelle hat eine Intensität von 6,25 mal stärker als die erste Lichtquelle. Wenn du Glühbirnen mit einer markierten Wattzahl wie "60 W" für "60 Watt" hast, ist das die Menge des elektrischen Kraft, die diese Glühbirne verbraucht. Teile die relative Intensität der Glühbirnen durch diese Kraft und finde heraus, wie effizient die Birne im Vergleich mit deinen anderen Lichtquellen ist. Zum Beispiel:   Eine 60 Watt Birne mit einer relativen Intensität von 6 hat eine relative Effizienz von 6/60 = 0.1. Eine 40 Watt Birne mit einer relativen Intensität von 1 hat eine relative Effizienz von 1/40 = 0,025. Weil 0,1 / 0,025 = 4 ergibt, ist die 60 W Birne beim Einschalten des Lichts vier mal effizienter. Beachte, das sie mehr Strom als die 40 W Birne verbraucht und deshalb mehr Geld kostet. Die Effizienz sagt nur aus, wieviel "Wert du für dein Geld" bekommst.
Verstehe, wie Photometer, Lux und Fußkerzen gemessen werden. Wisse, wie du die Einheiten der Beleuchtungsstärke interpretieren musst. Verstehe Lumen und Leuchtdichte. Miss den Strahlen- und den Streuwinkel. Benutze diese Methode für den Vergleich von Lichtquellen. Schneide ein Stück Parrafinwachs in Hälften. Lege Aluminiumfolie zwischen die beiden Paraffinstücke. Drehe das "Sandwich" vertikal. Schneide drei Fenster in einen Kasten aus Pappe.Wähle eine Kiste, die groß genug ist, um dein Sandwich aus Wachs zu halten. Platziere das Paraffin im Kasten. Entscheide dich für eine Lichtquelle als "Referenzpunkt". Arrangiere die beiden Lichtquellen in einer geraden Linie. Platziere das Photometer zwischen den Lichtquellen. Schalte alle Lichter im Raum aus. Richte den Kasten so aus, dass die Wachsblöcke gleichmäßig beleuchtet werden. Miss die Distanz zwischen dem Photometer und jeder Lichtquelle. Verstehe die hier angewandte Physik. Benutze dieses Wissen, um die relative Intensität zu ermitteln. Kalkuliere die Effizienz.
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Measuring Light Intensity for a Room or Light Source Measuring Relative Intensity with a Homemade Device