Environmental Engineering Reference
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techniken, diese Gesetze wollen wir im nächsten Abschnitt kennen lernen, soweit sie für
das Verständnis einer Wandlungstechnik erforderlich sind.
Die Absorption von Licht in Materie
DieLut,indersichdasLichtausbreitet,unddieMaterie,inderdasLichtabsorbiertwerden
soll, bilden eine
Grenzfläche
, durch die das Licht von der Lut in die Materie eintritt. Wir
wollenannehmen,dassdieseGrenzfläche
ideal
ist,dasheißt,sieistvollkommenglatt.Beim
Eintritt in die Grenzfläche kann Folgendes geschehen:
Das Licht wird an der Grenzläche relektiert
Wir charakterisieren die Reflexion durch das
Reflexionsvermögen
I
r
I
e
,
R
=
(6.5)
wobei
I
e
die einfallende Lichtintensität ist und
I
r
die reflektierte Lichtintensität. Da die
Grenzfläche ideal ist, nennen wir diesen Typ der Reflexion „direkt“. Das Phänomen der
„diffusen“ Reflexion kann an einer idealen Grenzfläche nicht autreten. Beide Typen treten
aber in der Natur auf und sind uns in der Tab.
4.2
schon begegnet: Die Reflexion des Lichts
an einer Wasseroberfläche ist direkt, die Reflexion an einer Schneeoberfläche ist diffus. Im
ersten Fall kann man sein Spiegelbild bei der Reflexion erkennen, im zweiten nicht.
Das Licht wird in der Materie teilweise absorbiert
Wir charakterisieren die Absorption des Lichts in der Materie durch das
Absorptionsver-
mögen
I
a
I
e
.
A
=
(6.6)
Dabei ist
I
a
die von der Materie absorbierte Lichtintensität. Wir wissen aber, dass es noch
eine dritte Möglichkeit gibt.
Das Licht wird durch die Materie teilweise hindurchgelassen
Wir charakterisieren die Durchlässigkeit der Materie für das Licht durch das
Transmissi-
onsvermögen
I
t
I
e
.
T
=
(6.7)
Dabei ist
I
t
die von der Materie transmittierte Lichtintensität.
Alle die eben definierten Größen sind abhängig von der
Wellenlänge
4
λ
. Und sie müs-
sen wegen der Energieerhaltung der Bedingung
R
(
λ
)+
A
(
λ
)+
T
(
λ
)=
(6.8)
4
Gemeint ist die Wellenlänge des einfallenden Lichts, denn in der Materie besitzt dasselbeLicht eine
kleinere Wellenlänge.
