{"id":836,"date":"2013-10-19T19:21:52","date_gmt":"2013-10-19T18:21:52","guid":{"rendered":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/?p=836"},"modified":"2013-10-19T19:21:52","modified_gmt":"2013-10-19T18:21:52","slug":"leuchtmitteln-auf-der-spur","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/?p=836","title":{"rendered":"Leuchtmitteln auf der Spur"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Der sehr lesenswerte Bericht meines Freundes Christian \u00fcber seinen Besuch des CERN <\/a>brachte mich auf die Idee, einen mal wieder etwas physikalischeren Artikel zu schreiben. Da die N\u00e4chte l\u00e4nger werden (bzw. die Tage zu N\u00e4chten), ist k\u00fcnstliche Beleuchtung ein akutes Thema und hierzu habe ich einige Spektren, siehe beispielsweise rechts im Bild.<\/p>\n

Spektren<\/strong>? Ein Bekannter von mir verbindet mit Spektren nur so viel wie \u201ekannst du bitte mal den Speck drehn\u2018? Er m\u00fcsste auch von der anderen Seite angebraten werden.\u201c Auch mit einem einfachen Spektrum kann er nicht viel anfangen: \u201eAch, ja, guck mal bei den Frikadellen, da ist bei einigen Speck drum\u201c. Nun hat auch das seine Berechtigung, doch es soll um was anderes gehen:<\/p>\n

Spektren von Leuchtmitteln<\/strong><\/p>\n

Die Bilder der Spektren entstanden auf recht einfache Weise: die Canon 1100 mit 50mm Objektiv (auf \u201eunendlich\u201c fokussiert) fotografierte das Spektrum im \u201eHandspektroskop\u201c<\/a>. Die einzelnen Bilder zeigen einen waagrecht gedrehten Ausschnitt des Spektrums zwischen 400 nm (Nanometer) und 700 nm. Nat\u00fcrlich ist die Genauigkeit der Skala mit Vorsicht zu genie\u00dfen, das Spektrum kann also durchaus um einige Nanometer verschoben sein. F\u00fcr ein derart einfaches Instrument aus Pappe finde ich die Ergebnisse aber sehr gut. Dieses einfache Mittel erlaubt durchaus einige R\u00fcckschl\u00fcsse.<\/p>\n

Hier jedoch zun\u00e4chst die Farbfotos. Rechts daneben sind Kurven zu sehen, die ich unterhalb der Bilderfolge erkl\u00e4re:<\/p>\n

Eine 40-Watt Gl\u00fchlampe<\/strong>:<\/p>\n

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Eine Halogenlampe<\/strong>:<\/p>\n

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Eine LED-Leuchte<\/strong>:<\/p>\n

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Eine zeitgen\u00f6ssische Tageslichtlampe<\/strong>:<\/p>\n

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Etwas Sonne<\/strong> heute Mittag:<\/p>\n

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Die Kurven in den Bildern jeweils rechts der Farbfotos entstanden wie folgt: zun\u00e4chst wurden die Farbbilder per Fitswork<\/a> in s\/w umgewandelt und dann eine 1000 Pixel lange Linie entlang des Spektrums ausgew\u00e4hlt. Fitswork zeigt dann den Helligkeitswert der einzelnen Pixel auf der ausgew\u00e4hlten Line an. Nun ist ein Kamerachip ein Sensor mit einer gewissen spektralen Empfindlichkeit, die auf geeignete Weise in diese Kurven eingerechnet werden m\u00fcsste, damit es wirklich Spektren w\u00e4ren. Dazu muss ich jedoch auf Leuchtmittel- und Softwareseite noch nachlegen.<\/p>\n

Was f\u00e4llt auf?<\/strong><\/p>\n

Halogenlampe, Gl\u00fchlampe und Sonne strahlen recht gleichm\u00e4\u00dfig Farben des gesamten visuellen Spektralbereichs ab, die Kurve rechts ist also ein \u201ebreiter Buckel\u201c. Mein Messmittel gibt ein Maximum bei den Pixeln zwischen 400 und 500 an, das entspricht 520 nm bis 550 nm. W\u00e4hrend die Sonne jedoch auch \u201elinks\u201c davon im blauen Spektralbereich ordentlich Intensit\u00e4t besitzt, fallen Gl\u00fchlampe und Halogenlampe hier deutlich ab.<\/p>\n

Besser sind im blauen Spektralbereich eindeutig LED und Tageslichtlampe, die auch \u201elinks\u201c des Maximums noch deutlich Leuchtkraft besitzen. Allerdings strahlen diese nicht so gleichm\u00e4\u00dfig ab sondern besitzen deutliche Helligkeitsmaxima. In der Kurve rechts sind dies scharfe hohe Buckel, im Spektrum links \u00e4u\u00dfert sich das in hellen Linien, zwischen denen es dunkel und zum Teil schwarz ist. Letztlich ist das den Leuchtmitteln im abendlichen Betrieb auch deutlich anzusehen: das Licht von Gl\u00fchlampe und Halogenlampe wirkt richtig \u201egelb\u201c. Dieser Eindruck wird verst\u00e4rkt, sobald Tageslichtlampe und LED als Vergleich zur Verf\u00fcgung stehen. F\u00fcr den Menschen d\u00fcrften also grunds\u00e4tzlich Tageslichtlampe und LED besser als das \u201ewarmwei\u00dfe Licht\u201c sein, da sie auch im blauen Spektralbereich dichter an das Sonnenlicht herankommen. Das warmwei\u00dfe Licht ist wohl sehr beliebt\u2013 zumindest von der Auswahl im Baumarkt zu schlie\u00dfen. Fragt sich bei LED und Tageslichtlampe, inwiefern der deutliche \u201eLiniencharakter\u201c statt der breitbandigen Abstrahlung, die der K\u00f6rper von der Sonne gewohnt ist, f\u00fcr die Gesundheit eine Rolle spielt.<\/p>\n

Die Verschiebung der Abstrahlcharakteristik, also der Intensit\u00e4tsmaximums im Spektrum, ist beim Kauf der Leuchtmittel der Farbtemperatur<\/a>angabe zu entnehmen. Tageslichtleuchtmittel kommen in den Bereich 5500 bis 6000 Kelvin, \u201ewarmwei\u00dfe\u201c Leuchtmittel sind durchaus unterhalb 3000 Kelvin angesiedelt.<\/p>\n

Wie gesagt: sowohl was die Wellenl\u00e4nge als auch den Intensit\u00e4tsverlauf im Spektrum angeht, gibt es hier aufgrund der einfachen Mittel einen breiten Fehlerbalken. Es handelt sich hier um vergleichende Angaben, keine hart belastbaren Absolutwerte, insbesondere nicht um normierte und kalibrierte Spektren. Aufschlussreich sind die Bilder allemal \ud83d\ude42<\/p>\n

Abschlie\u00dfend frage ich mich, ob ich nicht doch mal was \u00fcber das CERN schreiben sollte. Obwohl ich Festk\u00f6rperphysiker bin, hatte ich vor gut 10 Jahren mit dem CERN zu tun \u2026 und das ist auch eine physikalische Geschichte \ud83d\ude42<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Der sehr lesenswerte Bericht meines Freundes Christian \u00fcber seinen Besuch des CERN brachte mich auf die Idee, einen mal wieder etwas physikalischeren Artikel zu schreiben. Da die N\u00e4chte l\u00e4nger werden (bzw. die Tage zu N\u00e4chten), ist k\u00fcnstliche Beleuchtung ein akutes … Weiterlesen →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes"},"categories":[1,6],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/836"}],"collection":[{"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=836"}],"version-history":[{"count":2,"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/836\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":838,"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/836\/revisions\/838"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=836"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=836"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/asterythms.net\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=836"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}