III. Die Photometrie
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In der Abb. 73 sei L die leuchtende, B die beleuchtete kleine Fläche.
Von B aus gesehen erscheint L von der Größe der senkrecht zur Strahlen-
richtung gedachten kleineren Fläche S. Genau entsprechend wie bei der
beleuchteten Fläche ist die gedachte Fläche zwar von derselben scheinbaren
Größe wie die wirkliche, im Verhältnis zur wahren Größe
aber um cos £ kleiner, wobei nunmehr s als der Austritts
winkel oder Emanatiönswinkel bezeichnet wird. Benennt
man auch hier wieder die Beleuchtung von B durch die senk
recht zum Strahlengange liegende leuchtende Fläche S in
der Entfernung 1 mit B 0 , so ist in diesem Falle die Beleuch
tung auf B nach Lambert
T _ B n cos i cos 8
J - r*
In Worten heißt dieses Grundgesetz: Die Beleuchtung einer
kleinen ebenen Fläche durch eine ebenfalls kleine ebene
leuchtende Fläche ist umgekehrt proportional dem Quadrate
der Entfernung und direkt proportional dem Cosinus des
Eintrittswinkels und dem Cosinus des Emanationswinkels.
Der Übergang von einer kleinen, ebenen leuchtenden Fläche auf eine
beliebig große bietet Schwierigkeiten, und die Aufgabe, die Beleuchtung einer
großen Fläche durch eine andere große leuchtende Fläche zu berechnen,
kann unter Umständen zu sehr komplizierten Ausdrücken führen.
Emanationsgesetze. Albedo. Man ist auf Grund der vorstehenden Be
trachtungen in der Lage, die Beleuchtung eines beliebig gestalteten Körpers
durch einen anderen Körper zu berechnen, also z. B. die Beleuchtung eines
Planeten oder eines Mondes durch die Sonne. Wir haben aber schon darauf
hingewiesen, daß diese Beleuchtung selbst nicht zu beobachten ist, weil
die Beleuchtung eines Körpers nur an Ort und Stelle gemessen werden
kann. Beobachtet werden kann nur die nach irgendeiner Richtung vom be
leuchteten Körper reflektierte Lichtmenge, und diese hängt von seiner physi
kalischen Beschaffenheit ab. Stellen wir uns z. B. vor, der beleuchtete Planet
sei ein absolut schwarzer Körper, so würde er die gesamte auffallende
Strahlungsenergie absorbieren und in Wärme umsetzen; er wird nichts re
flektieren und bleibt also trotz einer eventuell sehr intensiven Beleuchtung
unsichtbar. Derselbe Erfolg würde eintreten, wenn der Körper absolut durch
sichtig wäre; er würde in diesem Falle alles Licht hindurchlassen, ebenfalls
nichts reflektieren, also auch nicht sichtbar sein. Wir sehen demnach, daß
die Erscheinung eines beleuchteten Körpers von seinem Reflexionsvermögen
abhängt, das im allgemeinen eine sehr komplizierte Funktion der Ober-
flächenbeschaffenheit ist. Es leuchtet ja ohne weiteres ein, daß die Re
flexionsgesetze bei spiegelnden Oberflächen anders lauten werden als bei
rauhen.
Absolut spiegelnde oder absolut rauhe Flächen gibt es aber in der Natur
nicht. Dem idealen Falle der Spiegelung am nächsten kommen die hoch
polierten Flächen der Metalle, unter ihnen an erster Stelle des Silbers. Die
Oberflächen sind aber auch hier niemals absolut glatt herzustellen, und in
folgedessen werden mehr oder weniger starke Beträge des auffallenden
Abb. 73. Beleuch
tung von B durch
eine leuchtende
Fläche L.