Emission

Eine infinitesimale Fläche $dS_{Q}$ emittiert den Strahlungsfluß $d\Phi$ in den Raumwinkel $d\Omega_{E}$, der den Winkel $\vartheta_{Q}$ mit der Normalen $\vec{n_{Q}}$ von $dS_{Q}$ bildet, proportional zu $dS_{Q}$ und $d\Omega_{E}$

$$d^{2}\Phi = L \; \cos \vartheta_{Q} \; dS_{Q} \, d\Omega_{E} ,$$ (1.2)

wobei der Faktor $L$, die sogenannte Strahldichte, eine Funktion aller möglichen physikalischen Zusammenhänge sein kann.

Figure 1.3: Die Strahldichte

Die Strahlstärke einer Strahlenquelle ist der Strahlungsfluß je Raumwinkelelement:

$$I \equiv \frac{d\Phi}{d\Omega_{E}} = \int L \;\cos \vartheta_{Q} \; dS_{Q}$$ (1.3)

Für den Fall, in dem $L$ nicht weiter abhängig von $\vartheta_{Q}$ ist, gehorcht die Quelle dem sogenannten lambertschen Gesetz. Die Strahlstärke hängt dann vom Kosinus des Winkels $\vartheta_{Q}$ ab.

$$I = \cos \vartheta_{Q} \int L \; dS_{Q}$$

oder mit $I_{0} = \int L \; dS_{Q}$ :

$$I = I_{0} \; \cos \vartheta_{Q} .$$ (1.4)

Strahler mit dieser Eigenschaft werden Lambertstrahler genannt. Für den Fall, in dem $I$ unabhängig von $\vartheta_{Q}$ ist, hängt $L$ vom Kehrwert des Kosinus von $\vartheta_{Q}$ ab.

$$I = \int L \; \cos \vartheta_{Q} \; dS_{Q} = \int \frac{L_{0}}{\cos \vartheta_{Q}} \; \cos \vartheta_{Q} \; dS_{Q} = \int L_{0} \; dS_{Q}$$

oder mit $I_{0} = \int L \; dS_{Q}$ :

$$I = I_{0}$$ (1.5)

Figure: Schnitt durch Strahlstärkeverteilungen

Die Kurve $I = I\left( \vartheta_{Q} \right)$ wird die Strahlstärkeverteilung der Strahlenquelle genannt. In dem Falle, in dem die Strahlenquelle dem lambertschen Gesetz gehorcht, ist sie eine Kugel mit Durchmesser $I_{0}$ die auf der Strahlenquelle liegt.