4 Strahlung und Strahlungsprozesse

4 Strahlung und Strahlungsprozesse
und dem Fluss gibt es einen nahen Zusammenhang. Den Strahlungsfluss, den Flux,
der auf eine Fläche fällt, erhält man durch Integration der Radianz oder Intensität
über alle Richtungen. Üblicherweise werden hierzu Polarkoordinaten und der Begri↵ des
Raumwinkels verwendet. Ein infinitesimales Raumwinkel-Element d!, vergl. Figur 4.1,
wird in Polarkoordinaten ausgedrückt als
d! =sin✓d✓d'. (4.3)
z
dω = sinθ dθ dφ
Die Intensität oder die Radianz eines Strahlungsfeldes ist also der Fluss pro Einheitsdθ
θ
dφ
φ
x
y
Abbildung 4.1: Raumwinkel-Element in Polarkoordinaten
raumwinkel in eine bestimmte Richtung. Die Einheit der Radianz ist somit Wm 2 sterad 1 .
Um den Zusammenhang zwischen Flux und Intensität zu veranschaulichen betrachten
wir einen Strahlungsfluss von unten nach oben durch ein Flächenelement dA in Richtung
ˆ⌦, wie in Figur 4.2 illustriert. Dieser Fluss durch dA muss das Integral der Intensität,
n
Ω
θ
dω
dA
Abbildung 4.2: Die Flussdichte der Strahlung durch die Fläche dA in Richtung ˆ⌦.
I( ˆ⌦), über alle möglichen Richtungen von ˆ⌦ nach oben sein, d.h. in den oberen Halbraum
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