Hallo…
Mit dem
Abstandsgesetz kann man erahnen, dass die Beleuchtungsstärke an der Oberfläche massiv abfallen kann, wenn die Leuchte knapp über dem Wasser aufgestellt ist. Das ist bei den 120° LEDs der Fall. Verbessert wird dieser Umstand durch Bündelung des Lichts.
Mit dem Abstandsgesetz kann man zeigen, daß dem nicht so ist
. Gehen wir von einer Punktlichtquelle und damit einer
1/r²-Abhängigkeit aus und nehmen idealisiert an, daß die Leuchtdichteverteilung innerhalb des Lichtkegels homogen und die ausgeleuchtete Fläche plan ist (trifft beides in der Praxis nicht zu, aber dazu später):
Das Flächenverhältnis ist unabhängig vom Abstrahlwinkel und damit ist es auch das Verhältnis der Beleuchtungsstärken. Das Geschehen ändert sich aber, wenn wir noch den Abstand der Lichtquelle zur Wasseroberfläche als Variable mit dazunehmen. Hänge ich eine Punktlichtquelle 10 cm über der Wasseroberfläche auf, dann kommt am 30 cm tiefer liegenden Bodengrund (ohne Berücksichtigung der Einflüsse des Wassers und der Seitenscheiben) nur noch 1/4² = 1/16 der Beleuchtungsstärke an der Wasseroberfläche an, weil der Bodengrund viermal soweit von der Lichtquelle entfernt ist wie die Wasseroberfläche. Bei 20 cm Abstand sinds (20/(20+30))², also 4/25, das ist 64/25 mal mehr, bei 30 cm Abstand sinds (30/(30+30))², also 1/4, das sind 4 mal mehr als bei 10 cm Abstand, usw. usf. Das ist natürlich eine idealisierte Annahme, unter Voraussetzung einer idealen Punktlichtquelle, die ihr Licht vollständig aufs Aquarium bündelt und unter Vernachlässigung der Einflüsse des Wassers und der Seitenscheiben
Aber auch unter nicht-idealisierten Bedingungen bleibt die Tendenz: Es ist besser, eine stärker bündelnde Leuchte höher über dem Wasser aufzuhängen als eine schlecht bündelnde niedriger.
Kommen wir zurück zu den oft zitierten und kolportierten 120 ° einer nackten LED. Der Wert stimmt zwar, aber erstens leuchtet die LED keine plane Fläche, sondern das innere einer Kugelkalotte aus und zweitens ist ihr Lichtkegel nicht homogen. Die Konsequenzen habe ich
hier und
da im Forum schon mal skizziert.
Viele Grüße
Robert