Warum funktionieren Entfernungsmesser?

Wissenschaft Physik
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Hallo alle zusammen,

letzten bin ich auf ein mir noch unbekanntes Phänomen gestoßen.
Ich denke viele von euch kennen diese Laser-Entfernungsmesser von BOSCH (http://www.bosch-pt.de/boptocs2-de/Handwerk-Industri…), die man oft auf dem Bau braucht und außerdem in jedem Baumarkt findet.
Bei geraden Wänden kann durch die Lichtgeschwindigkeit und die vergangene Zeit die Entfernung exakt bestimmt werden.
Aber das Gerät funktioniert selbst bei Spiegeln und schiefen Wänden.
Mein Problem ist: Warum erkennt das Gerät den Laserstrahl trotzdem noch, wenn man es schief gegen eine Wand hält, obwohl der Laserstrahl doch aufgrund von Reflexionsgesetzen am Sensor vorbeischiesen müsste.

Vielen Dank für Eure Hilfe!

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Interessante Frage, hab ich mir noch nie überlegt. Hab allerdings eine Theorie:
Wenn man einen Laserpointer nimmt und den schräg auf eine Wand hällt, siehts du ja auch den Punkt, den er auf die Wand wirft. Also wird ja ein Teil des Lichts wieder zurück zum Ursprung reflektiert. Sonst könnte man mit dem Laserpointer in der Hand den Punkt gar nicht sehen. Und bei einem Lasermessgerät wird es ähnlich sein. Nur das man den Laserstrahl an sich ja nicht sieht. Eventuell ist die Messgenauigkeit bei einer schrägen Wand deshalb auch nicht so hoch, das Licht wird ja nur zu einem Teil reflektiert.

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Kann ich ihnen auch nicht erklären , da ich von Lasertechnik zu wenig weis, nehme aber mal an das es die streustahlung aufnimmt und dann die Laufzeit rechnet

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Also ich denke mal, dass es dabei nicht auf direkte Reflexion ankommt, sondern auf die reine Sichtbarkeit des Lichtpunktes. Das Gerät weiss ja, wann es den Laser angeschaltet hat und dürfte erkennen, wann der Punkt an der Wand erscheint. Ich kenne das Gerät ja nicht, aber evtl. lässt es den Laser pulsen und berechnet an der Änderung des Lichtpunktes bzw anhand des Zeituntzerschiedes die Entfernung…

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Hallo Checkitout,

ich kann dir keine konkrete, und wirklich richtige Antwort geben, sondern nur eine Vermutung.

An sich gibt es keinen Gegenstand, der kein licht reflektiert. Reflektionsgesetz greift auch nur bei einem „Punktlicht“, und das triff nur für genau ein Photon zu. Laserstrahlen, aber auch allgemein Licht kommt aber nicht in einem sauberen strahl voller Photonen vor in einer geraden Linie vor… Dementsprechend gibt es immer eine kleine Stellen, die nun gerade das Licht wieder genau so zurück wirft, wie es angekommen ist.

Der „Nachweis“ dafür ist ja recht einfach:

Deine Augen sind ja letzlich auch sensoren. Nimmt man einen Laserpointer, und strahlt irgendwo im Raum rum, sieht man den Lichtpunkt trotzdem immer, weil ausreichend Licht an den Stellen reflektiert wird. Selbst, wenn man auf einen Spiegel „schießt“ sieht man auch direkt auf dem Spiegel den Lichtpunkt.

Es wäre technisch sogar möglich, wenn man nur Wände messen möchte, eine „Wasserwaage“ einzubauen. Abhängig vom Winkel wird nicht die eigentlich gemessene Strecke angezeigt, sondern auf Basis vom Winkel die entfernung auf der horizontalen berechnet.
…--------
…|._…|
a|…X._.|
…|-------|Gewünschte Strecke (b)
…|…|
…--------
An X sitzt der Lasermesser, schießt Laser in beide Richtungen (links hoch und rechts runter)

Man möchte die Strecke oben oder unten, also
„--------“
Da es sich immer um ein Rechtwinkliges Dreieck handelt, reicht uns die Länge einer Seite und ein Winkel, da ein Winkel 90° und sich der andere Winkelt ergibt (180° = 90° + gemssenerWinkel + UnbekannterWinkel)
und der Sinus von Alpha Winkels ist die Stecke a (unbekannt) durch c (bekannt); sinus von beta ist b / c - Man kann also alles berechnen, was man will, und ich denke, dass sich die Winkel recht genau messen lassen sollten…

Man kann es aber auch noch Toppen. Man kann dank Interferenz den Winkel auf Basis des wieder eintreffenden Lichtes berechnen, weiß aber nicht, wie sich das technisch umsetzen lassen würde - ich vermute, man müsste den schärfsten Winkel nehmen, der bei der Rückreflektion noch ankommt, das wissen aber sicherlich andere Leute ^^

Viele Grüße, und ich hoffe, dass dir das weiter geholfen hat.

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Hallo.

Ich hoffe meine Antwort kommt nicht zu spät.
Auch eine sehr glatte Metallfläche streut Licht teilweise in alle Richtungen,
auch zurück zum Sensor. Es genügt, dass das Gerät den Laserpunkt „sieht“, auch nur einen Teil des Lichtes.
Wenn man mit einem Laserpointer schräg gegen eine Wand leuchtet, sieht man den Punkt ja auch dort.

Bei Spiegeln habe ich die Erfahrung gemacht, teilweise die Wand zu messen, die man im Spiegel sieht,
also nicht die Entfernung zum Spiegel selbst. Sehr helles Licht und Spiegel sind ein grosses Problem
für laseroptische Geräte.

Grüße

Stefan