Hallo,
nachfolgendes Problem wäre eventuell eher ein Thema für die (Bio-)Physiker, aber ich vertraue den Technikern.
Auf einer drehenden Scheibe sei ein Leuchtpunkt angebracht. Das Licht strahle senkrecht zur Scheibenoberfläche und ein Betrachter schaut auf diese Scheibe.
Welche Drehzahl muß die Scheibe mindestens haben, damit eine Person als Betrachter den Punkt nahezu als eine Linie wahrnimmt ?
Kann man die Drehzahl reduzieren, wenn man den Leuchtpunkt noch zusätzlich an- und ausschaltet ?
Welche Drehzahl muß die Scheibe mindestens haben, damit eine
Person als Betrachter den Punkt nahezu als eine Linie
wahrnimmt ?
Das menschliche Auge ist ziemlich träge, es kann nur "langsame Änderungen der Helligkeit wahrnehmen. Um z.B. den Flimmereffekt bei Fernsehern oder auch Computerbildschirmen zu „eliminieren“, wird die Taktfrequenz des Bildschirms von 50 Hz auf 70 Hz (PC) oder 100 HZ (Glotze) erhöht. Das Auge ist dann zu träge, um ein FLimmern zu bemerken. Das soll die Augen schonen (tut es auch!).
Die Frequenz von 50 Hz bedeutet, daß der Bildpunkt am Schirm 50mal in der Sekunde aufleuchtet. Zurück zu Deinem Problem, wenn sich deine Scheibe mit 50 Umdrehungen pro Sekunde (das entspricht 50 Hz) dreht, erscheint der Lichtpunkt als in sich pulsierender Kreis, dreht sich die Scheibe schneller, „siehst“ Du einen gleichmäßig hellen Kreis.
Lässt Du den Punkt zusätzlich blinken, bekommt der Kreis Muster, etwa so wie die Mittelstreifen, die man beim Autofahren im Seitenfenster beobachten kann. Das Muster kann sich nach links oder rechts drehen oder auch „stehenbleiben“. Das kommt dann auf die Blinkfrequenz des Leuchtpunktes an. Um dann einen Kreis zu „sehen“, muß die Umdrehungsgeschwindigkeit erhöht werden, es kommt aber ganz auf das Verhältnis Umdrehungsgeschwindigkeit/ Blinkfrequenz an
Welche Drehzahl muß die Scheibe mindestens haben, damit eine
Person als Betrachter den Punkt nahezu als eine Linie
wahrnimmt ?
Das läßt sich sicher nicht eindeutig beantworten, da der Übergang sehr fließend ist und auch von mehreren Parametern, z.B. Helligkeit, abhängt. Ich vermute mal, daß es irgenwo im Bereich 10-20 U/s sein werden. Natürlich wird es in diesem Bereich noch sehr stark Flimmern.
Kann man die Drehzahl reduzieren, wenn man den Leuchtpunkt
noch zusätzlich an- und ausschaltet ?
mit Sicherheit nicht. Du würdest höchstens eine gestrichelte Linie sehen.
Auf einer drehenden Scheibe sei ein Leuchtpunkt angebracht.
Das Licht strahle senkrecht zur Scheibenoberfläche und ein
Betrachter schaut auf diese Scheibe.
Hm, senkrecht zur Scheibenoberfläche würde bedeuten, daß es sich um einen Laserstrahl handelt. Deshalb würdest Du nie einen gleichmäßig hellen Kreis beobachten können. Vermutlich ist aber eine punktförmige Lichtquelle gemeint, die in alle Richtungen abstrahlt, wie etwa eine Glühlampe.
Welche Drehzahl muß die Scheibe mindestens haben, damit eine
Person als Betrachter den Punkt nahezu als eine Linie
wahrnimmt ?
Wie schon gesagt ist das von verschiedenen Parametern abhängig, aber ab etwa 50Hz sollte unter allen Bedingungen ein (flimmernder) Kreis wahrgenommen werden. Unter günstigen Bedingungen auch schon bei viel niedrigerer Drehzahl. Das kannst Du recht einfach am Beispiel eines Plattenspielers testen. Lege auf den Plattenspieler einfach mal ein Blatt Papier mit einem Textmarkerpunkt drauf. Du wirst sehen, daß selbst bei lächerlichen 45U/min der Punkt bereits einen „Schweif“ hinter sich herzieht. Einen vollständigen Kreis wirst Du ab etwa 10Hz erkennen.
wenn dir der kreis wichtiger ist als die verwendung von nur 1 lampe, dann versuch doch mehrere zu nehmen, dann brauchst du auch weniger u/min. ausserdem würde die leuchtintensität höher.
marten