Strahlwinkel

Strahlwinkel, in engineering and natural sciences, bezeichnet den Winkel, der den Verlauf eines Strahls ausstrahlender oder streuender Strahlung beschreibt. Üblicherweise wird er relativ zu einer Referenzrichtung festgelegt, etwa zur Normalen einer Oberfläche oder zur optischen Achse eines Systems. Der Begriff wird sowohl für den Einfallswinkel eines Strahls als auch für die Verteilung der Strahlung um dessen Achse verwendet.

Im Bereich der Beleuchtung und LED-Technik ist der Strahlwinkel oft als Halbwertwinkel definiert: der Winkel von der optischen Achse bis zu dem Punkt, an dem die Intensität auf die Hälfte des Maximums absinkt. Diese Definition ermöglicht eine Einordnung der Lichtquelle in Strahlformen wie Spot, Flood oder Wide-Spread. Je größer der Strahlwinkel, desto diffuser ist das Licht. Manche Hersteller verwenden unterschiedliche Schwellenwerte (z. B. 90 Prozent oder 10 Prozent der Maximalintensität) zur Beschreibung weiterer Beurteilungsgrößen, wodurch Bezeichnungen wie Nutzwinkel oder Feldwinkel entstehen können.

In wissenschaftlichen Anwendungen bezeichnet der Strahlwinkel meist den Einfallswinkel eines Strahls auf eine Probe oder einen Detektor. In der Röntgen- oder Teilchenstrahltechnik lässt sich der Winkel relativ zur Oberflächen- oder Normalenrichtung einstellen, z. B. bei grazienden Einfallswinkeln zur Dünnschichtanalyse oder bei Diffraction-Experimenten, wo der Abstand zwischen einfallendem und gestrecktem Strahl (2θ) eine Rolle spielt. Der Strahlwinkel beeinflusst Abschirmung, Streuung, Penetrationstiefe und Messauflösung.

Der Strahlwinkel wird in Grad angegeben und lässt sich durch Geometrie von Quelle, Optik und Zielfluss ableiten. Er ist entscheidend für Design, Messgenauigkeit und Effizienz in Optik, Materialwissenschaft und Anwendungen der Strahlentechnik.