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Eine Einschränkung zur Umkehrbarkeit von Strahlengängen

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27. August 2007 15:46
Hallo Walter,

die von Dir angesprochene Umkehrbarkeit der Lichtwege in einem optischen System ist, streng genommen, nur im Rahmen der geometrischen Optik erfüllt. Sie ist in einem Fernglas, für alle praktischen Belange, wohl eine hinreichend gute Näherung, und die in der Praxis autretende Abweichung dürfte bei einem so simplen Transmissionstest auch keine Rolle spielen. Daher erwähne ich hier nur der Vollständigkeit halber, dass bei Effekten wie der partiellen Polarisation (bzw. Phasendrehung), die etwa in den Umkehrprismen auftritt, aber offenbar auch bei der Absorption, diese Umkehrbarkeit nicht erfüllt ist. Auf die Schnelle konnte ich im Internet nur die Folgende Zusammenfassung finden (www.informaworld.com/smpp/content~content=a713820997~db=all):

Zitat (C. v. Fragstein, Journal of Modern Optics, volume 2, p. 16 (1955)):
---------------------------------------------------------------------

Die Umkehrbarkeit einer Lichtbewegung wird vielfach als Theorem von uneingeschränkter Gültigkeit angesehen. Tatsächlich ist diese Umkehrbarkeit aber dann nicht immer gewährleistet, wenn die Absorption berücksichtigt wird. Die Lichtdurchlässigkeit D einer Grenzfläche zweier verschieden absorbierender Medien ist in entgegengesetzten Richtungen eine verschiedene und zwar ist (senkrechte Inzidenz vorausgesetzt) D 1,2 / D 2,1 = 1 + x 2 1 / 1 + x 2 2 wobei x 1 und x 2 die Absorptionsindizes der beiden Medien bedeuten. Auch die Phasendrehung des durch eine solche Grenzfläche hindurchtretenden Lichtes ist in entgegengesetzten Richtungen verschieden, während die Phasendrehungen für den reflektierten Anteil, genau wie bei durchsichtigen Medien, in entgegen gesetzten Richtungen sich um PI (= 180 Grad) unterscheiden. Ebenso ist die Brechung eines Lichtstrahls, der unter schrâger Inzidenz auf die Grenzfläche zweier verschieden absorbierender Medien (im einfachsten Fall z. B. auf die Grenzfläche zwischen einem Metall und Luft) auftrifft, nicht umkehrbar. Bei manchen Metallen (Ag, Au, Cu) gibt es einen Einfallswinkel, bei dem die ins Metall eindringende Welle ihre Richtung nicht ändert. Lässt man umgekehrt aus dem Metall her eine homogene Welle auf die Grenzfläche fallen, so existiert kein Einfallswinkel, bei dem die Welle in Luft unabgelenkt austritt. Bei anderen Metallen (Fe, Pt) wiederum ist ein ablenkungsfreier Lichtübertritt aus dem Metall in die Luft, nicht aber in umgekehrter Richtung möglich.

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Zitat Ende

In einem Fernglas treffen ja Materialien unterschiedlicher Absorption aufeinander (z.B. verschiedene Glastypen), und es gibt in manchen Prismen auch Spiegelungen an Metallschichten (z.B. Silber (Ag), das in manchen Schmidt Prismen Verwendung findet). Ob sich die Auswirkungen solcher Effekte auf die beiden Transmissionen (d.h. die Transmissionen in beiden Richtungen) im Fernglas im 1% Bereich bewegen, oder darunter, oder sogar darüber, müsste man aber in komplizierten Simulationen nachrechnen. Es mag durchaus sein, dass sie, je nach Umkehrsystem, auch deutlich unterschiedlich ausfallen.

Viele Grüsse,
Holger Merlitz
Thema Autor Klicks Datum/Zeit

Transmissionstest: „Serenitatis“ causa serenitatis*)

Walter E. Schön 3622 27. August 2007 13:09

Mundus vult decipi ergo decipiatur.

OhWeh 1580 27. August 2007 15:08

Kleine Ergänzung (wegen einer übersehenen Frage)

Walter E. Schön 1362 27. August 2007 15:44

Eine Einschränkung zur Umkehrbarkeit von Strahlengängen

Holger Merlitz 1634 27. August 2007 15:46

Keines dieser Argumente entkräftet meine Aussagen

Walter E. Schön 1442 27. August 2007 16:24

Nicht nur Freude am Widerspruch ...

Holger Merlitz 1342 27. August 2007 16:37

Auch die Polarisationseffekte sind unmaßgeblich

Walter E. Schön 1278 27. August 2007 16:53

Mir stellt sich noch eine Frage zu Ihrem Test, ...

Labrador 1148 27. August 2007 17:21

Helligkeits- und Farbempfinden im Test genauso wie in der Beobachtungspraxis

Walter E. Schön 1522 27. August 2007 18:18

Kabel-Voodoo

Manni 1390 27. August 2007 20:10

Oh nein

Volker Werres 1200 27. August 2007 20:19

Re: Oh nein

Manni 1263 27. August 2007 21:51

Re: Oh nein

Bobby 1113 28. August 2007 13:26

Natürlich ist eine bestimmte Mindestqualität nötig

Walter E. Schön 1473 27. August 2007 22:56

Anmerkung zur Versöhnung mit „synosontis“ von A.de

Walter E. Schön 1368 27. August 2007 21:21

si tacuisses, philosophus mansisses

Serenitatis 2145 27. August 2007 22:57

Ich bin für Klartext, Schweigen könnte als Zustimmung mißdeutet werden

Walter E. Schön 1442 28. August 2007 16:31

"Serenitatis" tobt sich bei Astronomie.de mit Diffamierungen aus

Walter E. Schön 1369 29. August 2007 13:42

Re: "Serenitatis" tobt sich bei Astronomie.de mit Diffamierungen aus

Gunnar 1401 29. August 2007 14:17

Identität von „Serenitatis“ ist mir (noch) unbekannt · Anmerkung zu Grautönen

Walter E. Schön 1308 29. August 2007 15:29

Re: Identität von „Serenitatis“ ist mir (noch) unbekannt · Anmerkung zu Grautönen

Reinhard Schauerte 1396 30. August 2007 12:16

Anmerkung zu Grautönen/ Spektrale Remission von Papier

Gerd Heuser 1199 02. September 2007 19:48

Re: Anmerkung zu Grautönen/ Spektrale Remission von Papier

Norbert Weigand 1088 02. September 2007 20:12

Kein Dipl. Phys., sondern Mathematik/Physik fürs „höhere Lehramt“

Walter E. Schön 1244 02. September 2007 21:16

Die Weißmacher sind nicht störend, sondern sogar hilfreich

Walter E. Schön 1331 02. September 2007 20:53



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