Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

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X-Blockx
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Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon X-Blockx » Montag 12. August 2019, 14:07

Liebe Optiker,
bitte entschuldigt wenn ich keine direkte Trage zu einer Brille ( die ich sehr wohl besitze) habe.
Vielmehr möchte ich in Erfahrung bringen, ob es durch eine Linse (o.ä.) möglich ist, das Licht einer wandernden Strahlenquelle (z.B. Sonne) so zu brechen (ggf konkarv/konvex mit Kegelstümpfen die ggf einen Brillantschliff habe oder so was in der Art), das der Strahlenausgang mehr oder weniger immer auf den gleichen Punkt trifft. Nach meinem Verständnis von Optik, müsste das doch möglich sein! (?)
Das der Strahlenausgang einer leichten Bewegung unterliegt wäre hinnehmbar, ohne hier konkrete Angaben machen zu können.
Im Prinzip möchte ich das Sonnenlicht vom Morgen, vom Mittag und vom Abend so umleiten das es auf den gleichen Punkt fällt. Eine Bündelung wäre nicht zwingend wichtig, aber auch nicht schlimm. Kosten sind außen vor, die Frage ist ob das möglich ist und wie eine Optik aussehen müsste.

Gibt es einen Fachmann der mir bei der die etwas abweichende Frage helfen kann? Ich wäre sehr dankbar dafür. Vielleicht ist das für den Experten kein Problem und es gibt eine entsprechende Optik oder etwas ähnliches.

Vielen Dank :)

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Snipera
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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon Snipera » Montag 12. August 2019, 14:25

Ist möglich! Die Solarblumen machen genau dies. Die Solarzellen werden genau im richtigen Winkel zur Sonne ausgerichtet. Dieser Winkel kann definiert und somit auch verändert werden. Wenn hier nun statt Solarpanellen Spiegel angebracht werden, wäre dein gewünschter Effekt somit gegeben

https://www.google.com/search?q=solar+b ... 4&dpr=1.62

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Smutje
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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon Smutje » Montag 12. August 2019, 14:37

Snipera hat geschrieben:Ist möglich! Die Solarblumen machen genau dies. Die Solarzellen werden genau im richtigen Winkel zur Sonne ausgerichtet. Dieser Winkel kann definiert und somit auch verändert werden. Wenn hier nun statt Solarpanellen Spiegel angebracht werden, wäre dein gewünschter Effekt somit gegeben

https://www.google.com/search?q=solar+b ... 4&dpr=1.62



....... und vor dem Bereich, zu dem das Licht reflektiert wird, kann natürlich auch noch gebündelt werden.
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Lutz
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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon Lutz » Montag 12. August 2019, 18:08

X-Blockx hat geschrieben:Liebe Optiker,
bitte entschuldigt wenn ich keine direkte Trage zu einer Brille ( die ich sehr wohl besitze) habe.
Vielmehr möchte ich in Erfahrung bringen, ob es durch eine Linse (o.ä.) möglich ist, das Licht einer wandernden Strahlenquelle (z.B. Sonne) so zu brechen (ggf konkarv/konvex mit Kegelstümpfen die ggf einen Brillantschliff habe oder so was in der Art), das der Strahlenausgang mehr oder weniger immer auf den gleichen Punkt trifft. Nach meinem Verständnis von Optik, müsste das doch möglich sein! (?)
Das der Strahlenausgang einer leichten Bewegung unterliegt wäre hinnehmbar, ohne hier konkrete Angaben machen zu können.
Im Prinzip möchte ich das Sonnenlicht vom Morgen, vom Mittag und vom Abend so umleiten das es auf den gleichen Punkt fällt. Eine Bündelung wäre nicht zwingend wichtig, aber auch nicht schlimm. Kosten sind außen vor, die Frage ist ob das möglich ist und wie eine Optik aussehen müsste.

Gibt es einen Fachmann der mir bei der die etwas abweichende Frage helfen kann? Ich wäre sehr dankbar dafür. Vielleicht ist das für den Experten kein Problem und es gibt eine entsprechende Optik oder etwas ähnliches.

Vielen Dank :)


Ich verstehe die Frage so, daß das "Gerät" nicht "adaptiv" sein soll, d.h. es soll nicht elektrisch/mechanisch gesteuert und der Sonne nachgeführt werden. Außerdem soll es aus mindestens einem durchsichtigen Objekt bestehen; wenn es mehrere sind, dann sollen sie fest zueinander montiert sein.

Unter diesen Voraussetzungen ist das allerdings nach meinem Verständnis von Optik nicht möglich.

Nebenbei, und das ist nicht negativ, sondern als wertfreie Feststellung gemeint: nach meinem Verständnis ist Dein Verständnis von Optik nicht so wahnsinnig stark ausgeprägt, ansonsten wäre vielleicht eine etwas verständlichere Fragestellung dabei herausgekommen. Wie und was das Ganze werden soll, ist - mir zumindest - nämlich nicht klar geworden... :wink:

Aber egal.

Vorschlag 1:
Wenn Du ein extremes Weitwinkel-Objektiv (Fisheye) vor eine Spiegelreflexkamera schraubst und die Mattscheibe entfernst, dann werden alle Lichtstrahlen, die in das Objektiv einfallen und es darüberhinaus schaffen, am Okular wieder herauszukommen, durch die Austrittspupille des Okulars verlaufen. Die Austrittspupille liegt hinter dem Okular und hat einen begrenzten Durchmesser. Aufgrund des großen Bildwinkels des Objektivs könnten auch immer ein paar Sonnenstrahlen dabei sein. Damit könnte man also den ganzen Tag lang Sonnenlicht durch eine Öffnung befördern. Kann man natürlich auch, wenn man die Öffnung einfach nur eine Öffnung sein läßt, ohne weiteres optisches Gedöns...

Vorschlag 2:
Baue aus einer Glasfaserlampe das Leuchtmittel aus und stelle sie ins Freie. Wenn die Glasfasern sich mehr oder weniger gleichmäßig auffächern, kommt unten während des ganzen Tages ein bißchen Sonnenlicht an. Allerdings sehr, sehr wenig.

Vorschlag 3:
Wenn Bündelung nicht so wichtig ist, kannst Du natürlich die "Trefferfläche" auch aus Papier ausschneiden und auf einem Acker in der Norddeutschen Tiefebene auslegen. Dann wird sie auch von morgens bis abends komplett von Sonnenlicht beschienen... :wink:

Fazit: da Dir wahrscheinlich keiner der Vorschläge weiterhilft, versuch doch noch einmal, bezüglich der Problemstellung etwas konkreter zu werden...

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nixblicker
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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon nixblicker » Dienstag 13. August 2019, 06:09

Ich könnte mir vorstellen, dass eine Reihe von sammellinsen den gewünschten Effekt bringt. Jede Linse wird etwas anders ausgerichtet, so dass die Konstruktion dem sonnenverlauf folgt.
Schau doch mal rein: www.glashaus-bremerhaven.de

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Lutz
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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon Lutz » Dienstag 13. August 2019, 09:57

Dann hättest Du aber bei zwanzig Linsen zwanzig Licht"flecken", die sich mit dem Lauf der Sonne gleichmäßig bewegen, und mit etwas Glück trifft hin und wieder einer auch das Ziel (die Sonne steht ja auch noch jeden Tag in einer anderen Höhe am Himmel). Da wäre "alle Linsen weglassen" wahrscheinlich effektiver... :wink:

Erinnert mich irgendwie an diese Maya-Kalender: ein- bis zweimal im Jahr paßt es...

X-Blockx
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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon X-Blockx » Dienstag 13. August 2019, 10:09

Hallo!
Vielen Dank für die Beiträge und entschuldigt, wenn ich mich nicht ganz klar ausgedrückt habe. :roll:
Ich mache das mal so, siehe Zeichnung.

die Sonne Strahlengang.jpg
die Sonne Strahlengang.jpg (90.5 KiB) 829 mal betrachtet


Die Aufgabe wäre, den Sonnenstrahl (gelb) ausgehend vom Sonnenstand (alternative Standorte (grün)) durch das Rohr (grau) ausgerichtet auf den Sensor zu leiten. Das Rohr hat eine Länge X und deswegen, muss das Sonnenlicht so umgelenkt (ich nehme an durch Brechung), dass es durch das Rohr auf den Sensor fällt. Eigentlich hat das Rohr noch eine Neigung von 15° zur vertikalen Achse (schwarze Linie) aber das ist erstmal Nebensache.
Es ist richtig, dass ich zwar Lichtbrechung irgendwann aufgeschnappt habe, mir aber da heute nicht mehr so sicher bin. :shock: Deswegen frage ich lieber Experten.
Die Aufgabe bestände darin, die unterschiedlich einfallenden Lichtstrahle passiv, also ohne nachführen von Spiegeln oder ähnliches, durch das Rohr auf den Sensor umzuleiten. Ich brauche auf den Sensor einen direkten Lichtstrahl!
Ich nehme an, dass oberhalb des Rohres eine Optik befinden müsste die wie ein Brillant geschliffen sein müsste? Also viele kleine Flächen mit unterschiedlichen Winkeln zur horizontalen Achse(schwarz/grün), kreisförmig um den Mittelpunkt (es gibt ja Sommer und Winter) wie ein Kegelstumpf? Man könnte auch Facettenauge sagen?
Ist das richtig gedacht oder ist das nicht möglich?
Eine Zeichnung wie es funktionieren könnte wäre toll! :wink:

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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon Lutz » Dienstag 13. August 2019, 10:22

Nimm eine Digitalkamera mit einem Fisheye-Objektiv (Bildwinkel mindestens 180°) und richte das Objektiv nach oben aus. Das Objektiv ist das "Rohr", die Optik hat der Hersteller schon eingebaut, und der Sensor der Kamera ist halt der Sensor.

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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon nixblicker » Dienstag 13. August 2019, 11:11

ein fischauge wäre auch mein gedanke gewesen. bei vielen kleinen flächen hättest du immer wieder einen "Sprung" des bildes von der einen auf die andere fläche
Schau doch mal rein: www.glashaus-bremerhaven.de

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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon Lutz » Dienstag 13. August 2019, 15:36

Vielleicht würdest Du uns noch verraten, was mit dem Sensor eigentlich gemessen/aufgenommen werden soll? Der Sinn des Rohres erschließt sich mir nämlich überhaupt noch gar nicht. Eigentlich hätte so ein Tubus den Sinn, optische Elemente zu halten und/oder Streulicht zu "schlucken" und/oder nur Licht aus einer ganz bestimmten Richtung einfallen zu lassen - aber gerade der letztgenannte Effekt soll dann durch ein Optik wieder augehebelt werden?

Irgendwie scheint es ja auch nicht so darauf anzukommen, daß eine (scharfe) Abbildung entsteht; eigentlich soll nur eine beliebige Lichtmenge aus allen Richtungen irgendwie auf den Sensor gelangen? Dann täte es ebensogut eine Messkalotte über dem Sensor, aber Du willst ja wahrscheinlich auch nicht den Handbelichtungsmesser nochmal erfinden, oder?! :(

https://c.tutti.ch/images/vivitar-230lx ... 322065.jpg

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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon Lutz » Mittwoch 14. August 2019, 21:41

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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon optikgutachter » Freitag 16. August 2019, 10:29

Kommt mir bekannt vor.

Wer die Lösung findet melde es sofort zum Patent an.

Bspw. für Sonnenkollektoren wäre das eine Ersparnis
In zigfacher Millionenhöhe. :wink:
http://www.optikgutachter.de
Falls Sie mal was über mich gehört haben sollten, glauben Sie es bloß nicht!
Vermutlich stimmt nämlich alles. (Kölner Humor.)

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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon Lutz » Freitag 16. August 2019, 10:53

optikgutachter hat geschrieben:Kommt mir bekannt vor.

Wer die Lösung findet melde es sofort zum Patent an.

Bspw. für Sonnenkollektoren wäre das eine Ersparnis
In zigfacher Millionenhöhe. :wink:



Wenn man davon ausgeht, daß der Sonnendurchmesser unter einem Betrachtungswinkel von ca. 0,5° erscheint, dann wäre das bei einem Fisheye-Objektiv mit 180° Bildwinkel ein Anteil von (0,5°/180°)² = 0,077% des gesamten Lichtbündels, das durch das System gelangt.

Viel ineffizienter könnte man einen Sonnenkollektor wohl kaum konstruieren...

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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon optikgutachter » Freitag 16. August 2019, 14:44

Wofür ist denn der Sensor?
Und warum benötigt dieser einen direkten Lichtstrahl (der Sonne?) ?

Wozu das Rohr mit 15° Neigung benötigt wird wäre auch von Interesse! :D
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Falls Sie mal was über mich gehört haben sollten, glauben Sie es bloß nicht!
Vermutlich stimmt nämlich alles. (Kölner Humor.)

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Re: Frage zum Umleiten von Lichtstrahlen.

Beitragvon Lutz » Freitag 16. August 2019, 20:31

optikgutachter hat geschrieben:Wozu das Rohr mit 15° Neigung benötigt wird wäre auch von Interesse! :D

Vermutlich soll es in den peruanischen Anden aufgebaut werden - zur Erforschung des Maya-Kalenders... :wink:
Die Nazca-Linien liegen übrigens ungefähr auf 15° südlicher Breite.

Welchen Sinn das dann aber haben sollte, weiß ich auch nicht. Bleibt also spannend... :(


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