Räumliche Abstrahlung von Glühlampen

Für die sinnvolle Konstruktion von Scheinwerfern ist die Kenntnis der Verteilung der räumlichen Abstrahlungseigenschaften der Glühlampen^3.214notwendig. Dabei werden hier die Winkel $\alpha$, $\beta$ und $\delta$, wie in Bild 3.132 definiert, verwendet.

Bild 3.132: Winkeldefinitionen bei Beleuchtungsmessungen

In Bild 3.133 ist die Beleuchtungsstärke in Lux in einem Abstand von 600mm zu einer HS3 bei 2,514W und einer HS4 bei 5,468W Leistungsaufnahme. Die Meßwerte sind auf Seite zu finden. Ergänzend ist die prozentuale Verteilung einer Halostar skaliert aufgeführt. Diese Messungen, die ersten mit dem 9e, werden noch ohne Abschattungstubus durchgeführt. Reflexionen, u.a. auf dem Tisch, werden duch Abschattungsblenden aus schwarzem Tonpapier unterdrückt.^3.215 Die Lampe wird auf einen Rundtisch^3.216 befestigt. Das Sensorfenster des 9e hat einen wirksamen Durchmesser von 7mm. Mit dem Abstand von 600mm ergibt sich ein Winkel von 0,67$^{\circ}$, über dem gemittelt wird.

Bild 3.133: Beleuchtungsstärkeverteilung in Abhängigkeit der Winkel $\alpha$ (|) und $\beta$ (-)

Es sind große Schwankungen der Beleuchtungsstärke durch Linseneffekte des Glaskolbens zu beobachten. Hier wirken sich die Toleranzen der Fadenlage und des Glaskolbens wesentlich aus. Insofern können die angeführten Meßergebnisse nur exemplarisch sein. Während sich bei der HS3 der Glühfaden duch den Linseneffekt der Pumpspitze abbildet erscheint bei der HS4 ein relativ dunkler runder Fleck durch die Pumpspitze. Da eine höhere Winkelauflösung notwendig ist wird eine weitere, wahllos gegriffene, HS3 bei 2,4W vermessen (über 120 Meßpunkte/Datensatz) vgl. Bild 3.134. Bei einer weiteren Meßreihe wird die Lampe um 35 Grad aus der waagerechten Lage ($\beta$-Ebene) des Glühfadens verdreht, so werden Abschattungen durch die Fadenhalter fast unterdrückt und es sind schon ca. 57% der Wendelfläche sichtbar.

Bild 3.134: Polardiagramm der Beleuchtungsstärkeverteilung HS3 bei 2,4W

Für das Rousseauverfahren muß eine Cosinus-Bewertung durchgeführt werden (vgl. Bild 3.135.

Bild 3.135: Beleuchtungsstärkeverteilung HS3 bei 2,4W ($\cos$-Winkel)

Nach hinten läßt sich die Grenze des praktisch sinnvoll sammelbaren Lichtstromes relativ scharf bei $-0,71\hat{=}\cos(135\,^{\circ})$ ziehen. Nach vorne ist diese Grenze weicher. Die Messungen legen einen Winkel von ca. 45 Grad nahe (vgl. Bild 3.135).

Ergänzend dazu die Verteilung in Abhängigkeit von $\delta$ bzw. bei einer Drehung um die Längsachse (vgl. Bild 3.136).

Bild 3.136: Beleuchtungsstärkeverteilung in Abhängigkeit vom Winkel $\delta$

Die Abschattung durch die Fadenhalter sind zu beachten. Bei der HS4 ist nur einer wirksam, der andere ist zu kurz um die Abstrahlung in dieser Ebene zu beeinflussen.

Kombiniert ergeben die Meßwerte der Bilder 3.133 bis 3.136 einen erstmal ziemlich unübersichtlichen ,, Morgenstern``, der leider nicht so durchschlagende Wirkung auf die Dunkelheit hat wie die mittelalterlichen Namensgeber.^3.217

Realsatire: Und wann kommt die Mondlichtbenutzungssonderabgabe?

Bild 3.137: Morgenstern

Auf eine weitere Aufbereitung (Interpolation und Legen ein Hüllfläche) wird aus einem Überfluß an Zeitmangel verzichtet.