Wie berechne ich die brechung des lichts ?

Hallo,
ich möchte für meine Freundin einen ring machen bei dem in der Edelsteinfassung eine linse steckt und auf der einen Seite des rings soll ein Fenster für kleine Fotos sein.
Meine frage nun ist was für eine linsen Krümmung brauch ich um ein Bild so gut wie möglich an eine wand zu projektieren, wenn der ring ungefähr einen inneren Durchmesser von 2-2,5cm hat?
ihr könnt mir sonnst auch nur die Formel schicken dann müsst ihr es nicht ausrechnen :smile: … egal in welcher form ich wäre über jede Antwort dankbar.
mit freundlichen grüßen Chri

Hallo chris,

also ich verstehe Deinen Plan noch nicht so wirklich. Eine Zeichnung wäre hilfreich, oder eine genauere Beschreibung.

Viele Grüße
Andreas

Guten Morgen Chris,

zunächst einmal muß der Abstand Linse - Bild feststehen. Das können nur wenige mm sein.

Dann muß der Projektionsabstand feststehen, also der Abstand vom Ring zur Projektionsfläche (Wand). Der ist abhängig von der Brennweite der Linse, die wiederum von ihrer Krümmung abhängt.

Mehr als ein Lupeneffekt wird da nicht herauskommen, um also das Bild im Ring bewundern zu können.

Um ein Bild auf eine Fläche projezieren zu können, müßte es auch noch von hinten beleuchtet sein wie bei einem Dia-Projektor > kleines Objekt, aber große Aufgabe…

Eine einfache Berechnung findest Du bei wikipedia unter

wiki/Projektion_%28Optik%29 und über die Lichtbrechung hier: wiki/Snelliussches_Brechungsgesetz

Frag doch mal einen Optiker…

Ich glaube nicht, daß es funktioniert…

Gruß

Lothar

Hallo chris22763,

Was noch notwendig für eine genaue Berechnung ist, wäre der Aufbau, den du dir vorstellst.
Sind Bild und Linse flach auf dem Ring, wirst du eine zusätzliche Lichtquelle unter dem Bild brauchen.
Auch sinnvoll wäre ein halbtransparentes Bild, um es besser durch die Linse „schicken“ zu können.
Ansonsten können sie auch vertikal auf dem Ring befestigt sein, was die Berechnung vereinfachen würde.

Näherst du die Linse als dünn und willst du aus einem Abstand von g=2cm ein Bild von G=2cm Größe auf eine Wand in etwa b=2m Entfernung ergibt mit der Formel
g/G=-B/b in etwa B=2m Größe. Beachte das negative Vorzeichen (Bild dreht sich um!)
Die Brennweite (Kenngröße für dünne Linsen) dieser Linse ist f=1/(1/g+1/b)=1,98cm.
Daraus könnte man den Krümmungsradius ermitteln, da r=2f=2,96cm.

Es gibt auch einige Formeln für dicke Linsen, bei denen jedoch die sogenannten „Hauptebenen“ bekannt sein müssen…

Außerdem musst du beachten, dass es zu „Aberationen“, also Fehlern kommen kann, da im Randbereich der Linse die Brennweite für rote Farben größer ist oder bei nicht-dünnen Linsen die Brennweite nicht in allen Teilen der Linse konstant ist.

mit freundlichen Grüßen
Julian

… leider kann ich mir gar nicht vorstellen, wie das aussehen soll. Um ein Bild zu projizieren bräuchte man in einer Anordnung mit Linsen ein transparentes Bild (Dia), welches mit kollimiertem (also fast parallelem) Licht bestrahlt wird, welches dann mit Hilfe einer Linse ein Bild erzeugt. Um gute Abbildungen zu erhalten, würde man eine etwas aufwändigere Linsenanordnung benötigen, aber für eine grobe Anordnung genügt eine Sammellinse. Wichtig wäre, dass das parallele Licht nur das Dia bestrahlt und außenherum geblockt wird.

Zur groben Abschätzung kann man folgende Formel verwenden: 1/f = 1/g + 1/b

Hierbei ist f die Brennweite der Linse, g der Abstand vom Dia zur Linsenmitte und b der Abstand zwischen Linsenmitte und Projektionsebene (Wand).

So einen Projektionsring zu bauen ist sicher möglich, aber trivial ist das nicht. Man würde ein Mikrodia benötigen, eine sehr gute Lichtquelle und eine miniaturisierte Linse.

Viel Spaß.

Hi!

Verwende doch bitte die Linsengleichung, s. a.: http://de.wikipedia.org/wiki/Linsengleichung

Eine gute Optik zu bauen, ist aber garnicht einfach. Die Optiker haben ihren Beruf aus gutem Grund. Beispielsweise können bei starken Brechungsindex starke, chromatische Fehler auftreten. (Chromatische Fehler sind u. a. an regenbogenartigen Rändern an weißen Flächen zu erkennen.) Von daher würde ich vorschlagen, sich mal an einen Optiker heran zu plaudern.

Gruß, B.//.

Hallo,

wonach Du suchst, das ist die sogenannte Linsengleichung. Diese und etwas Hintergrund ist hier zu finden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Linsengleichung
Der Durchmesser der Linse spielt erst einmal keine Rolle. Für den Bezug zur Krümmung der Linse klicke in dem Artikel weiter auf „Brennweite“.
Ich fürchte aber, aufgrund der sehr geringen Gegenstandsweite wird sich Deine schöne Idee schwierig umsetzen lassen. Trotzdem viel Erfolg!

Grüße,

Carsten

Hallo Chris,

siehe hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Linse_(Optik)

Beachte übrigens, dass es auch auf die Dicke der Linse ankommt, nicht nur auf den Durchmesser.

Antworten auf derartige Fragen sollte dir in Zukunft eine simple Internetrecherche ermöglichen. Das ist nun wirklich nicht sonderlich schwierig.

Gruß, C.

Sorry, da kann ich nicht helfen.

Hallo Chris,

ich kann mit den Ring anhand Deiner Beschreibung nicht vorstellen. Kannst Du eine Skizze beifügen?

Viele Grüße
Freddy

Hi , vielen dank für die vielen und schnellen antworten. :smile:
Nun muss ich beichten das die Idee im Grunde nicht von mir kommt sondern von einem Bastler aus dem Internet :wink:
http://www.lukejerram.com/projects/portrait_projecti…
Da bin ich mal drauf gestoßen :wink: vllt könnt ihr euch dadurch n besseres Bild machen :wink:
Lg chris

Hallo Chri,

das haengt vom Abstand zur Wand, dem Abstand zum abgebildeten Objekt, dem Material und noch vielem mehr ab.

Ein guter Einstiegspunkt ist auf jeden Fall die Linsenschleiferformel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Linsenschleiferformel

Und generell alles zu abbildenden Systemen/Linsen unter
http://de.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Geometrische_…

Genauer laesst sich die Frage mit den angebenen Informationen nicht beantworten.

Viele Gruesse,
Volker

Hi

Nette Idee. Sie brauchen zwei Formeln, ich hab aber nur 1 3/4 davon.

  1. Der Ringmechanismus wird nur in einem gewissen Abstand ein scharfes Bild produzieren. Der Zusammenhang zwischen dem Abstand der Linse vom Foto, von der Linse zum Bild, und von der Brennweite der Linse ist durch die Linsengleichung gegeben Siehe
    http://de.wikipedia.org/wiki/Optische_Abbildung

  2. Der Radius der Linse bei gegebener Brennweite und Brechungsindex kann mit der Linsenschleiferformel berechnet werden. Die wikipediaseite
    http://de.wikipedia.org/wiki/Linsenschleiferformel
    enthaelt leider nur den Fall einer Linse in einem zweiten Medium. In Ihrem Fall gibt es aber nur eine Grenzflaeche. Vermutungsweise kann man R2 als unendlich gross annehmen, wodurch es dann aus den angegebenen Formeln ganz rausfaellt, da bin ich aber nicht 100% siche und hab auch keine Zeit, das noch weiter zu ueberpruefen

Sie brauchen auch den Brechungsindex des Edelsteins. Sollte es sich dabei um einen Diamanten handeln, duerfte die Sache fuer die von Ihnen angegeben Masse ein grosszuegiges Geschenk ergeben.

Gruesse
C

… dann ist es so, wie ich mir das vorgestellt habe - meine Angaben sind also korrekt.

Hallo,

Hallo Chri,

ich möchte für meine Freundin einen ring machen bei dem in
der Edelsteinfassung eine linse steckt und auf der einen Seite
des rings soll ein Fenster für kleine Fotos sein.

Meine frage nun ist was für eine linsen Krümmung brauch ich
um ein Bild so gut wie möglich an eine wand zu projektieren,
wenn der ring ungefähr einen inneren Durchmesser von 2-2,5cm
hat?

ihr könnt mir sonnst auch nur die Formel schicken dann müsst
ihr es nicht ausrechnen :smile: … egal in welcher form ich wäre
über jede Antwort dankbar.

Sorry, ich kenne mich da nicht weiter aus. Schnapp’ Dir am besten jemanden, der Ahnung von Optik hat. Viel Erfolg auf jeden Fall! Wenn’s klappt, wird Deine Freundin sicher sehr beeindruckt sein.

mit freundlichen grüßen Chri

Viele Grüße, Christoph

Hallo,

ich möchte für meine Freundin einen ring machen bei dem in
der Edelsteinfassung eine linse steckt und auf der einen Seite
des rings soll ein Fenster für kleine Fotos sein.

Meine frage nun ist was für eine linsen Krümmung brauch ich
um ein Bild so gut wie möglich an eine wand zu projektieren,
wenn der ring ungefähr einen inneren Durchmesser von 2-2,5cm
hat?

Hallo Chri,
danke für Deine Anfrage.
Ganz ehrlich, so ganz richtig habe ich nicht begriffen, was Du da vor hast, fehlt mir ein bisschen die Einbildungskraft. Also, kann ich mich nur zurücklehnen und das Ganze versuchen, grundsätzlich zu sehen.
Also, letztendlich geht es um eine Abbildung, ein Gegenstand G (hier das Konterfei Deiner Freundin) soll mit Hilfe eines optischen Systems (hier eine Linse) als Bild B in einer vergleichsweite weit entfernten Ebene abgebildet werden.
Die Basis hierfür ist die Abbildungsgleichung:
1/f = 1/g + 1/b , wobei bedeuten
f = Brennweite der Linse
g = Gegenstandsweite (Entfernung des Gegenstandes vom dingseitigen Brennpunkt)
b = Bildweite (Entfernung des Bildes vom bildseitigen Brennpunkt der Linse)
Wir können mal ein „einfaches abbildendes System“ annehmen, nur eine Linse, da liegen beide Hauptebenen in der Mitte der Linse.
Nun, die Bildweite ist groß, aber nicht genau bestimmt, denn der Abstand zur Wand ändert sich ja, jenachdem wo Dein Mädel steht. Eines ist nur sicher, dieser Abstand ist groß gegen die Dimensionen von Linse und Gegenstandsweite. Und hier macht der Physiker in der Regel eine Grenzwertbetrachtung, er geht davon aus, das b gegen ~ = unendlich geht. Mit dieser Anahme wir die obige Formel einfach, 1/b wird Null, der Gegenstand (jenes Fotos) muss also im Abstand der Brennweite Deiner gesuchten Linse angebracht werden. so einfach.
Nun fragst Du nach der Krümmung, dem Linsenradius. Nun, zunächst einmal hat eine Linse zwei Radien. dann ist entscheidend die Brechzahl des Glases / Materials, aus dem die Linse besteht. Und dann geht auch noch die Brechzahl des umgebenden Mediums ein. Da, allerdings, können wir ja die Luft annehmen, denn unter Wasser soll das Ganze bestimmt nicht funktionieren.
Die Formel für die Brennweite, die sich aus diesen 4 Parametern errechnet, erspare ich Dir, weil es viel einfacher ist, einfach eine „Linse mit der Brennweite f“ zu ordern / bestellen / zu kaufen oder wie auch immer. Der Außendurchmesser muss sich Deinen Gegebenheiten anpassen. Nur so viel, je größer er ist, desto lichtstärker die Abbildung und, von Abbildungsfehlern mal abstrahiert, desto beser die Auflösung / Schärfe im Bild.
Wie gesagt, das sind die grundsätzlichen Dinge. Ich habe aber selbst noch keine Vorstellung, wie das Teil aussehen soll. Wie z.B. soll das Foto, der Gegenstand also, beleuchtet werden?? Du musst ja bedenken, dass das Licht, das von einer wenige Millimeter großen Fläche nachher auf eine sehr viel größere Fläche verteilt wird…
Wie Du siehst, gute Idee, aber da steckt eben doch eine Menge mehr dahinter.

Ich hoffe, ich konnte Dir wenigstens ansatzweise helfen. Wäre nett, wenn Du mir mitteilen würdest, wie Du damit zurechtkommst, wie Du es realisierst und wenn, wie das Ergebnis aussieht.
Herzlichst
Rainer

Hallo Chris,

sorry für die verdammt späte Antwort. Leider bin ich nicht unbedingt der Optik-Crack, was du da anfragst, ist doch sehr anspruchsvoll. Ich hoffe Du hast schon hilfreiche Antworten bekommen, ich kann hier leider nicht weiterhelfen.

Gruß

Albrecht

Hallo - ich habe diese Mail erst eben gesehen. war auf Reise. Ist das Thema noch aktuell??
Jörg

ich möchte für meine Freundin einen ring machen bei dem in der
Edelsteinfassung eine linse steckt und auf der einen Seite des
rings soll ein Fenster für kleine Fotos sein.
Meine frage nun ist was für eine linsen Krümmung brauch ich um
ein Bild so gut wie möglich an eine wand zu projektieren, wenn
der ring ungefähr einen inneren Durchmesser von 2-2,5cm hat?
ihr könnt mir sonnst auch nur die Formel schicken dann müsst
ihr es nicht ausrechnen :smile: … egal in welcher form ich wäre
über jede Antwort dankbar.
mit freundlichen grüßen Chri