Strahlungsintensität

Bei der Strahlungsintensität handelt es sich um eine physikalische Messgröße. Unter Strahlungsintensität versteht man jene Energie einer Strahlung, die in einer bestimmten Zeit durch eine senkrecht zur Ausbreitungsrichtung stehende Fläche transportiert wird. Somit ist die Strahlungsintensität die Energie pro Zeit pro Fläche.

Die abgestrahlte Energie pro Zeit wird auch als Strahlungsleitung bezeichnet und mit der Einheit Watt angegeben. Anders ausgedrückt ist die Strahlungsintensität somit die Strahlungsleistung auf eine senkrechte Fläche und wird in Watt pro Quadratmeter angegeben.

Die Strahlungsintensität darf allerdings nicht mit der Bestrahlungsstärke, einer anderen physikalischen Einheit, verwechselt werden. Die Bestrahlungsstärke ist definiert als die Strahlungsleistung welche auf eine bestimmte Oberfläche trifft und wird ebenfalls in Watt pro Quadratmeter angegeben. Dabei ist bei der Bestrahlungsstärke die Richtung und die Anzahl der Strahlungsquellen egal, wohingegen bei der Strahlungsintensität die Fläche immer senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Strahlung stehen muss.

Die Ausbreitung der Strahlung hängt von der Art der Strahlungsquelle ab. Sendet die Strahlungsquelle ein paralleles Strahlenbündel aus, bleibt die Strahlungsintensität mit zunehmendem Abstand von der Strahlungsquelle nahezu konstant, sofern keine äußeren Einwirkungen auftreten. Ein Beispiel für eine derartige Strahlungsquelle wäre ein Laser, der seine Photonen nahezu parallel aussendet. Läuft das Strahlenbündel von der Quelle ausgehend weit auseinander, wird dies als divergentes Strahlenbündel bezeichnet. In diesem Fall verringert sich mit zunehmendem Abstand von der Strahlenquelle die Strahlungsintensität. Hierbei nimmt die Fläche auf die die Strahlung trifft mit dem Quadrat des Abstandes zu und somit verringert sich sie Intensität quadratisch mit dem Abstand. Dieser Sachverhalt wird als Abstandsquadratgesetz bezeichnet. Ein Beispiel für eine derartige Strahlungsquelle wäre eine Glühbirne, die ihre Strahlung relativ gleichmäßig in alle Raumrichtungen aussendet. In der folgenden Abbildung sind diese beiden unterschiedlichen Arten von Strahlungsquellen dargestellt.

Strahlung benötigt zur Ausbreitung kein Transportmedium und kann sich somit auch im Vakuum ausbreiten. In diesem Fall ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Strahlung unabhängig von deren Wellenlänge und erfolgt mit Lichtgeschwindigkeit. Trifft Strahlung auf Materie kommt es zur Wechselwirkung mit dieser. Dabei kann es zur Absorption, Reflexion oder Transmission der Strahlung kommen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Strahlung in einem Medium hängt stark von der Wellenlänge der Strahlung ab. Diese Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Wellenlänge bzw. der Frequenz wird in der Physik auch als Dispersion bezeichnet.

Synonym(e):

Strahlungsstärke, Strahlungsflussdichte

Englische Übersetzung(en):

radiation intensity, intensity of radiation