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In dem Buch H.
Lux, Das moderne Beleuchtungswesen hat Erik Leger einen Artikel über die Messung
und Vereinheitlichung von Lichtstärken gefunden, den ich hier wiedergeben
darf.
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Die
deutsche Lichteinheit
Da man Lichtquellen hinsichtlich ihrer charakteristischen
Eigenschaften: - des Lichtstromes, der Lichtstärke der durch sie
bewirkten Beleuchtung und der Flächenhelle – nur untereinander
vergleichen aber nicht objektiv messen kann, ist man gezwungen, eine
bestimmte Lichtquelle willkürlich zur Lichtnormale zu ernennen. Die
Lichtnormale muß offenbar folgende Bedingungen erfüllen: 1. Sie muß
in einer bestimmten Richtung unter bestimmten äußeren Bedingungen
eine konstante Lichtstärke haben. 2. Sie muß leicht reproduzierbar
sein, so daß die einzelnen nach bestimmten Vorschriften hergestellten
Lichtquellen untereinander gleich sind, d.h. die gleiche Lichtstärke
in einer bestimmten Richtung aufweisen. 3. Die Farbe des Lichtes soll
möglichst weiß sein.
Von allen bisher vorgeschlagenen Lichtnormalien erfüllt diese
Bedingungen am besten die mit Amylazetat gespeiste Lampe, die im Jahr
1884 von v. Hefner-Alteneck vorgeschlagen worden war. Sie gilt noch
heute in Deutschland als technische Lichteinheit unter folgender
Definition: "Als Lichteinheit dient die (in horizontaler Richtung
ausgestrahlte) Lichtstärke einer in ruhig stehender, reiner
atmosphärischer Luft frei brennenden Flamme, welche aus dem
Querschnitt eines massiven mit Amylazetat gesättigten Dochtes
aufsteigt, der ein kreisrundes Dochtröhrchen aus Neusilber von 8 mm
inneren und 8,3 mm äußeren Durchmesser und 25 mm freistehender
Länge vollkommen ausfüllt bei einer Flammenhöhe von 40 mm vom Rande
des Dochtröhrchens aus und wenigstens 10 Minuten nach dem Anzünden
gemessen".
Diese Einheit der Lichtstärke wird eine Hefnerkerze (HK) genannt.
Die abgebildete Hefnerlampe weißt folgende Einrichtungen
auf: In dem das Amylazetat enthaltenden, einfach zylindrischen Gefäß
A befindet sich der in das Rohr C (von 8 mm inneren und
8,3 mm äußeren Durchmesser) genau hineinpassende, aus Baumwollfäden
von genügender Zahl hergestellte Docht. Dieser läßt sich in dem
Rohre C vermittelst der durch g und die Schrauben ohne
Ende f und f1 betätigten Rädchen e und
e1 in sehr feiner Weise auf- und abschieben, sodaß
man die Höhe der Flamme genau auf 40 mm einstellen kann. Die erfolgte
genaue Einstellung wird durch Visieren längs der im Rohre K
befindlichen dünnen Platte q über die Flammenspitze hinweg
nach dem oberen Rande des vertikalen Stabes h kontrolliert,
oder es wird das optische Flammenmaß von Krüß benutzt. Die
Kontrolle wird am besten von einem besonderen Beobachter während der
Messungen fortwährend vorgenommen. Überaus sorgfältige in der
Physikalisch-Technischen Reichsanstalt von Prof. E. Liebenthal
durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß die Hefnerlampe, wie
alle Lampen mit offener Flamme, eine von dem Luftdrucke und der
Luftfeuchtigkeit abhängige Lichtstärke aufweist. Zur Definition der
Einheit der Lichtstärke tritt also noch die Bedingung hinzu, daß die
Hefnerlampe bei 760 mm Barometerstand und einer Luftfeuchtigkeit von
8,8 Liter auf 1 cbm trockener, kohlensäurefreier Luft brennen muß.
Unter Zugrundelegung der Hefnerkerze gelten für die vier
Grundeinheiten der photometrischen Größen die folgenden Beziehungen:
Name |
Zeichen |
Name |
Zeichen |
1. Lichtstrom
|
|
Lumen |
Lm |
2. Lichtstärke
|
I |
Hefnerkerze |
HK |
3. Beleuchtung
|
|
Lux |
Lx |
4. Flächenhelle
|
|
Kerze p. qcm |
- |
Hierin
bedeuten: |
ω
einen räumlichen Winkel |
|
S
eine Fläche in qm; s eine Fläche in qcm;
beide senkrecht zur Strahlungsrichtung. |
|
r
eine Entfernung in Metern |
Andere Lichteinheiten.
In Frankreich wird als Lichtnormale eine mit reinem Colzaöl
gespeiste Runddochtlampe mit eingeschnürtem Zylinder verwandt, die
sogenannte Carcellampe. Die Dimensionen der Lampe insbesondere die der
Brenners und die des Zylinders sind natürlich genau definiert.
Dagegen ist die Zusammensetzung des Colzaöles (Öl des Sommerrapses)
von dem 42 g in der Stunde verbrennen sollen, ziemlich variabel, so
daß die Carcellampe eine sehr unzuverlässige Lichtnormale ist. Die
internationale Lichtmeßkommission setzte im Jahre 1907 fest: 1 Carcel
= 10,75 HK.
In England wird die Vernon-Harcourtsche Pentanlampe als Normallampe
benutzt. Der Argandbrenner dieser Lampe wird mit Luft gespeist, die
mit Pentandämpfen gesättigt ist. Da das Pentan kein einheitlicher
Körper ist, so kann auch die Pentanlampe nicht als zuverlässige
Lichtnormale angesehen werden. Bei einer Luftfeuchtigkeit von 8 l im
Kubikmeter ist 1 Pentane-candle = 1,11 HK. Läßt man die Hefnerlampe
bei 9 l Luftfeuchtigkeit brennen, so ist 1 Pentane-candle = 1 HK (9 l
Feuchtigkeit).
In den Vereinigten Staaten wird die Lichteinheit mit untereinander
verglichenen elektrischen Kohlefadenlampen aufrecht erhalten. Auf
Grund von Konventionen zwischen Amerika, England und Frankreich
einigte man sich im Jahre 1909 auf eine gemeinsame internationale
Lichteinheit, die internationale Kerze. Es ist eine internationale
Kerze = 1,11 HK.
Die Übelstände, die mit der Verwendung von Flammenlampen
verbunden sind, zwingen dazu, eine bessere unter allen Umständen
reproduzierbare Lichteinheit ausfindig zu machen. In der
Physikalisch-Technischen Reichsanstalt sind gegenwärtig Versuche im
Gange, die Lichteinheit durch die Strahlung des Schwarzen Körpers von
bestimmter Temperatur zu definieren. Die Temperatur wird am besten
durch das Strahlungsverhältnis zweier Wellenlängen festgelegt. Die
Lichtstärke ist durch die Größe der Strahlungsöffnung bedingt.
Aus: H. Lux, Das moderne Beleuchtungswesen.
Verlag von B.G. Teubner in Leipzig
1914
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