Licht im Terrarium

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strahlung:uv

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strahlung:uv [2016/01/29 20:57] – [UV-Index und UVB-Bestrahlung im Vergleich] sarinastrahlung:uv [2016/01/31 12:07] – [UV-Index] sarina
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 Der UV-Index wird aus einer spektralen Messung durch Multiplikation((Manche Autoren schreiben hier von Faltung. Eine Faltung erzeugt aus zwei Eingangsspektren und einer Integration ein Ausgangsspektrum - es treten also ähnliche Rechenelemente auf, wie bei der Multiplikation zweier Spektren mit anschließender Integration. Viele Menschen sind von den überraschenden und nützlichen Eigenschaften von Faltungen ihr Leben lang fasziniert, wenn sie sie erst einmal verstanden haben, und lassen sich vielleicht deswegen dazu hinreißen, immer dann, wenn zwei Spektren und eine Integrationen auftreten, von Faltung zu sprechen. Hier handelt es sich aber tatsächlich "nur" um eine langweilige Multiplikation der Spektren.)) mit der Wirkfunktion für Erythembildung und Integration ermittelt: Der UV-Index wird aus einer spektralen Messung durch Multiplikation((Manche Autoren schreiben hier von Faltung. Eine Faltung erzeugt aus zwei Eingangsspektren und einer Integration ein Ausgangsspektrum - es treten also ähnliche Rechenelemente auf, wie bei der Multiplikation zweier Spektren mit anschließender Integration. Viele Menschen sind von den überraschenden und nützlichen Eigenschaften von Faltungen ihr Leben lang fasziniert, wenn sie sie erst einmal verstanden haben, und lassen sich vielleicht deswegen dazu hinreißen, immer dann, wenn zwei Spektren und eine Integrationen auftreten, von Faltung zu sprechen. Hier handelt es sich aber tatsächlich "nur" um eine langweilige Multiplikation der Spektren.)) mit der Wirkfunktion für Erythembildung und Integration ermittelt:
-\[UVI = \frac{40}{µW/cm²} \int\limits_{250 nm}^{400 nm} E_\lambda(\lambda) \cdot W(\lambda) \mathrm{d}\lambda\]+\[UVI = \frac{\int\limits_{250 nm}^{400 nm} E_\lambda(\lambda) \cdot W(\lambda) \mathrm{d}\lambda}{2,5 µW/cm²} \]
 $E_\lambda(\lambda)$: Bestrahlungsstärke des Sonnenlichts, Einheit µW/cm²/nm, $\lambda$: Wellenlänge, Einheit nm, $W(\lambda)$ Erythem Wirkspektrum (CIE 1798)(($W = \begin{array}{cc} 1 & \mathrm{wenn\,\,} \lambda < 298 \mathrm{nm} \\ 10^{0,094\cdot(298-\lambda)} & \mathrm{wenn\,\,} 298 \mathrm{nm} <\lambda < 328 \mathrm{nm}\\  10^{0,015\cdot(139-\lambda)} & \mathrm{wenn\,\,}  328\mathrm{nm} <\lambda < 400\mathrm{nm} \end{array}$)) $E_\lambda(\lambda)$: Bestrahlungsstärke des Sonnenlichts, Einheit µW/cm²/nm, $\lambda$: Wellenlänge, Einheit nm, $W(\lambda)$ Erythem Wirkspektrum (CIE 1798)(($W = \begin{array}{cc} 1 & \mathrm{wenn\,\,} \lambda < 298 \mathrm{nm} \\ 10^{0,094\cdot(298-\lambda)} & \mathrm{wenn\,\,} 298 \mathrm{nm} <\lambda < 328 \mathrm{nm}\\  10^{0,015\cdot(139-\lambda)} & \mathrm{wenn\,\,}  328\mathrm{nm} <\lambda < 400\mathrm{nm} \end{array}$))
  
-[{{ :uv:erythem_wirkfunktion.png | Wirkfunktion für Erythembildung = Spektrale Gewichtung für UV-Index }}]{{clear}}+{{ :uv:erythem_wirkfunktion.png  }}
  
  
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 Der UV-Index beschreibt nur die normierte Erythemwirkung des Lichts. Auch für weitere biologische Wirkungen des UV-Lichts (DNA-Schädigung, Bindehautentzündung, DNA-Bildung) existieren definierte Wirkspektren {{wikindx>73}}. Alle diese Wirkspektren haben einen glatten Übergang in der Nähe der Grenze zwischen UVB und UVA. Sie ähneln dem Wirkspektrum der Erythembildung stärker als sie der Definition von UVB-Strahlung ähneln. Wenn es nicht möglich ist, die effektive Bestrahlungsstärke für eine bestimmte biologische Wirkung im UVB-Bereich aus dem zugehörigen Wirkspektrum zu berechnen, kann der UV-Index in vielen Fällen die bessere Wahl als die UVB-Bestrahlungsstärke sein. Der UV-Index beschreibt nur die normierte Erythemwirkung des Lichts. Auch für weitere biologische Wirkungen des UV-Lichts (DNA-Schädigung, Bindehautentzündung, DNA-Bildung) existieren definierte Wirkspektren {{wikindx>73}}. Alle diese Wirkspektren haben einen glatten Übergang in der Nähe der Grenze zwischen UVB und UVA. Sie ähneln dem Wirkspektrum der Erythembildung stärker als sie der Definition von UVB-Strahlung ähneln. Wenn es nicht möglich ist, die effektive Bestrahlungsstärke für eine bestimmte biologische Wirkung im UVB-Bereich aus dem zugehörigen Wirkspektrum zu berechnen, kann der UV-Index in vielen Fällen die bessere Wahl als die UVB-Bestrahlungsstärke sein.
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 +{{ :uv:wirkfunktionen_vergleich.png }}
  
 Ein weiterer Vorteil des UV-Index gegenüber der UVB-Bestrahlungsstärke besteht darin, dass das glatte Wirkspektrum des UV-Index leichter mit [[mess:radiometer]] nachgebildet werden kann als die harte Kante der UVB-Definition. Außerdem ist der UV-Index den meisten Menschen aus dem Wetterbericht vertraut und es ist leicht, Referenzdaten aus dem Habitat von Tieren auf diesem Weg zu erhalten. Ein weiterer Vorteil des UV-Index gegenüber der UVB-Bestrahlungsstärke besteht darin, dass das glatte Wirkspektrum des UV-Index leichter mit [[mess:radiometer]] nachgebildet werden kann als die harte Kante der UVB-Definition. Außerdem ist der UV-Index den meisten Menschen aus dem Wetterbericht vertraut und es ist leicht, Referenzdaten aus dem Habitat von Tieren auf diesem Weg zu erhalten.
strahlung/uv.txt · Last modified: 2023/12/20 08:58 by sarina
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