Quadratisches Entfernungsgesetz

Licht - Belichtung - Belichtungsmessung

Das quadratische Entfernungsgesetz besagt, dass bei einer punktförmigen Lichtquelle die ankommende Lichtstärke umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung ist. Das liegt einfach daran, dass das Licht sich in alle Richtungen ausbreitet, also z.B. einen Lichtkegel bildet. Bei einem festen Winkel dieses Lichtkegels wächst die Querschnittsfläche des Lichtkegels eben im genannten Maße, das Licht verteilt sich also auf eine größere Fläche. Bei doppeltem Abstand wird die vierfache Fläche (doppelt so hoch und doppelt so breit) ausgeleuchtet. Für den Quadratzentimeter bleibt damit entsprechend weniger Licht übrig.

Beispiel

Ein Baustrahler beleuchtet ein 5 Meter entferntes Objekt, die Belichtungszeit würde 1/500 sec betragen. Wird das Objekt nun auf 10 Meter Entfernung gebracht kommt dort nur noch 1/4 des Lichts an, man benötigt nun 1/125 sec. 10 Meter ist 2x so weit weg, wie 5 Meter, diese 2 ergibt quadriert 4, die indirekte Proportionalität (Kehrwert) macht daraus 1/4.

Punktförmig im Sinne dieses Gesetzes sind Lichtquellen, die viel kleiner sind, als die Entfernung zu ihnen. Das Beispiel mit dem Baustrahler gilt nicht, wenn man nur ca. 1 Meter entfernt ist. Dagegen ist die Sonne für uns eine punktförmige Lichtquelle, obwohl sie die größte Fläche aller Lichtquellen hat, die für uns "benutzbar" sind, einfach weil sie sehr weit weg ist.

Anders verhält es sich auch, wenn durch eine entsprechende Optik nicht punktförmiges, sondern parallel strahlendes Licht eingesetzt wird. Dann hat man keinen Lichtkegel, und somit steigt auch nicht die Fläche, auf die sich das Licht verteilt.

-- Florian Schott 22:00, 11. Mai 2006 (CEST)