Frage an Physiker oder Optikexperte [Effizienz Abstand Optik - Scheibe]

ex Vento

Premium Mitglied
So, das wendet sich mal an Leute mit Ahnung.
Macht es einen Unterschied in Sachen Lichtdurchlässigkeit/ Wirkungsgrad/ Verluste, ob eine Optik/ Linse direkt hinter der Scheibe einer Lampe sitzt, oder ob da noch Luft zwischen ist?
 
AW: Frage an Physiker oder Optikexperte

Bin kein Physiker und kein Optikexperte, hab aber trotzdem eine Meinung:

Ich bin mir ziemlich sicher, dass bei jedem Übergang zwischen Luft und Glas ein Teil des Lichtes durch Spiegelung verloren geht. Wenn du also erst LED, dann Glas, dann Luft, dann Linse, dann Luft, dann Glas und dann wieder Luft hast, dann hast du ziemlich viele Übergänge, an denen Licht reflektiert wird. Allerdings müsste die Linse wahrscheinlich gleichzeitig auch Scheibe sein, denn selbst wenn du die Linse direkt an die Scheibe setzt, hast du ja keinen nahtlosen Übergang.
 

Creep

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AW: Frage an Physiker oder Optikexperte

Hallo,
von mir als Physiker: Ja, selbst bei senkrechtem Einfall ohne AR Beschichtung werden, ausgehend von den Medien Luft und Glas pro Phasenüergang ganze 4% reflektiert. Macht 8% an Vorder- und Rückseite!

Wers nicht glaubt: Fresnelsche Formeln für den senkrechten Einfall:

R=(n2-n1/n2+n1)^2=(1,5-1/1,5+1)^2=0,04 bzw 4% (n1 ist die Brechzahl von Luft (=1) und n2 ist ein Mittelwert bei den Gläsern (~1,5))!
 
Zuletzt bearbeitet:

s_f

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AW: Frage an Physiker oder Optikexperte

Allerdings wuerde ich bezweifeln, dass man bei der Problemstellung die Anzahl der Phasenuebergaenge reduzieren kann - selbst wenn die Linse/Optik auf der zur Scheibe hingewandten Seite absolut plan und direkt an der Scheibe sitzt (und das mit mechanischen Mitteln bewerkstelligt wurde ohne das Glas zu bearbeiten), werden da wohl immer noch 3 und nicht nur 1 Phasenuebergang vorhanden sein.
[Vgl Schulphysik - Newtonsche Ringe? Im Zentrum gibts immer noch 2 Uebergaenge mit einem Phasensprung bei einer der relevanten Reflektionen und dem dadurch resultierenden dunklen Kreis in der Mitte]

Die Anzahl der Uebergaenge koennte man vielleicht durch Weglassen der Scheibe realisieren.

Wenn bei der Lampe kein paralleles Licht rauskommt, koennte man durch einen groesseren Abstand zwischen Lampe und Optik noch Teile des Lichtes verlieren, wenn die Optik nicht gross genug ist um die gesamte Flaeche des Grundflaeche des Lichtkegels aufzunehmen.

Grundsaetzlich sollte man aber bei herkoemmlichen Anwendungen nicht bemerken koennen, ob das Licht durch eine 5cm dickere Luftschicht gewandert ist oder nicht - dafuer absorbiert Luft zu wenig Licht. ;)

s_f
 

Creep

Mitglied
AW: Frage an Physiker oder Optikexperte

[Vgl Schulphysik - Newtonsche Ringe? Im Zentrum gibts immer noch 2 Uebergaenge mit einem Phasensprung bei einer der relevanten Reflektionen und dem dadurch resultierenden dunklen Kreis in der Mitte]

Man wird ja die Linse nicht mit der konvexen Seite auf die Glasplatte setzen! Nur dann entsteht die Interferenz und man sieht die newtonschen Ringe!
 

s_f

Mitglied
Natuerlich nicht, aber bei den newtonschen Ringen gibt es selbst bei dem doch recht kleinen Beruehrungspunkt immer noch 2 Uebergaenge. Haette man jetzt hier 2 absolut plane aneinanderliegende Linsen, gaeb es zwischen denen vermutlich auch noch einen Spalt, der vermutlich aufgrund von Fertigungstoleranzen und mehreren Auflagepunkten auch teilweise dicker waere als der Spalt im Zentrum [am Beruehrungspunkt] bei newtonschen Ringen.

D.h. mir geht es bei dem THema "Newtonsche RInge" nicht darum, dass man Interferenzen beobachten koennte, sondern darum, dass die ein gutes Beispiel dafuer sind, dass selbst bei direktem Aufeinanderliegen es noch 2 und nicht 0 Uebergaenge gibt.
 

ex Vento

Premium Mitglied
Danke für die Antworten, das macht es für mich in der Fertigung etwas einfacher, wenn die Optik nicht direkt am Glas anliegen muß.
 
G

gast

Gast
Deine Frage war doch, ob es was ausmacht, die hat Creep schon eindeutig und richtig beantwortet: Ja es macht was aus! Handeln tust Du trotzdem anders, weil es einfacher ist, verständlich ;-)

Wenn man keine Verluste durch Reflexion erhalten will, muss man den Abstand der Linsen auf Null bringen. Das geht mit verkleben am einfachsten. Der Kleber muss natürlich lichtdurchlässig und annähernd die gleiche Brechzahl eines der beiden zu verklebenden Linsen haben.

Ein Beisspiel wäre Kanadabalsam mit der Brechzahl n = 1,52 und damit ideal zur Verkelbung von Kronglas und dem optischen Brillenglaskunststoff CR39. Hierzu erwärmt man beide Flachen und den Kitt und presst sie unter Vermeidung von Lufteinschlüssen zusammen. Der Kit erstarrt bei der Abkühlung und ist dann fest. Dieses Verfahren nennt man Feinkitten.

Ohne Kitt kann man auch auskommen, allerdings müssen dann die Flächen sehr gut zusammenpassen. Wir reden hier nicht von mm, sondern 1/1000 mm. Diese penibelst gereinigten Flächen werden dann aneinandergebracht, bis die Interferenzfarben zwischen den Flächen ganz verschwinden und die beiden Teile durch Adhäsion fest aneinander haften (man sagt die Flächen haben optischen Kontakt)
Diese Verfahren nennt man Ansprengen.

Weitere Effizenz in Punto Durchlässigkeit und verminderter Reflexion, lassen sich durch Aufbringen von Veredlungschichten (Entspiegelungen) erreichen.
 

ex Vento

Premium Mitglied
Danke, für die ausführliche Auskunft. Natürlich war da auch ein vertretbarer Aufwand/ meine technischen Möglichkeiten gemeint, die Optik und das Glas aneinander zu bringen:rolleyes:
 

s_f

Mitglied
Naja - ueber die erfaehrt man aber auch nix in deinem Startpost - und da steht auch nichts zu dem grossen Zweck deines Vorhabens, aus dem man auf den geplanten Aufwand schliessen koennte. ;)
 

ex Vento

Premium Mitglied
Na, das ist recht einfach, Lampe geschlachtet, alte Optik raus (die auch nicht anlag, da rund am Ende), neue Optik rein die plan ist. Um den Experten einen kleinen Tip (ja, das werde ich auch in 20 Jahren noch mit einem "p" schreiben) zu geben, die Lampe wird verpresst, also nix mit 100 mal anpassen, da gibts nur einen Versuch:eek:
 

Fireblade86

Mitglied
um die kernfrage mal aus meiner sicht zu beantworten (bin zwar nur maschbauer und beschäftige mich hobbymäßig mit optik (Fotografie))

um so schräger der einfallswinkel um so stärker die Reflektion

um so näher die scheibe an der lichtquelle ist um so größer der winkel der direkten strahlen am rand der scheibe
... allerdings: um so weiter man die scheibe wegsetzt um so weniger licht geht überhaupt durch (bei gleichem durchmesser)... macht man den durchmesser größer wird der winkel wieder identisch schlecht

optimal wäre also eine genau passend gewölbte scheibe

aber sobald der reflektor ins spiel kommt, kann man sich die leienhaften ansätze alle sparen... den strahlengang geht eh wie kraut und rüben aus der Frontscheibe raus... zumindest der spill
 

Hiltihome

MF Ehrenmitglied
Hallo,

Ich ahne, dass exVento eine alte INOVA Lampe modden will.

Das Thema Lichtübergang in eine anders Medium wurde schon qualifitiziert erläutert.


Mein Beitrag:

Die oft gelobten UCL-Frontscheiben von flashlightlens.com sind hervorragend durchlässig und entspiegelt,
aber auch enorm empfindlich für Kratzer auf der Oberfläche.

Ich rate dringend davon ab.

Aus gleichem Hause gibt es Scheiben aus Kunststoff, die erheblich robuster sind.

Und ja, die Scheiben von kaidomain sind weiger transparent, aber robust.


Heinz