Forum Übersicht - RE: Frage zu Objektivvergütung: - 4

ZITAt (Christoph @ 1. 5. 2006 - 1.49 h) Wie wir gelernt haben, wird die Welle in der Vergütungsschicht und eine halbe Phase verschoben. Diese phasenverschobene Welle hat nun die Eigenschaft, dass sie beim Aufeinandertreffen mit der Reflexion ihrer Ursprungswelle diese auslöscht.[/quote]
Seufz. Christoph, dieses Mißverständnis hatten wir doch nun schon vor Monaten geklärt!


ZITAt (Christoph @ 1. 5. 2006 - 1.49 h) Gleichzeitig hat diese phasenverschobene Welle jedoch auch die Eigenschaft, daß sie eine andere Welle, die (in Form der Ursprungswelle) bereits eine halbe Phase gegenüber der erstgenannten Ursprungswelle verschoben ist, durch positive Addition verstärkt. Dies bedeutet, dass die nun verstärkte Welle eine grössere Intensität hat, als sie ohne diese Verstärkung hätte und somit auf dem Filmmaterial mehr bewirken kann. Also: eine um eine halbe Phase verschobene Welle löscht zwar eine zweite Welle aus (durch negative Interferenz), jedoch verstärkt sie eine dritte Welle (durch positive Interferenz) so daß die Nettowirkung eine Verstärkung des Gesamtlichtes darstellt.[/quote]
Na klasse! Hatte ich nicht gerade eben gesagt, wir sind Helden!? Christoph hat soeben die Energieprobleme der Welt gelöst, Kernkraftwerke können sofort ersatzlos abgeschafft werden. Denn Christoph hat herausgefunden, wie man mit Licht und vergüteten Objektiven Energie aus dem Nichts erzeugt. Man steckt vorne 100 % Energie in Form von Licht hinein und bekommt ungefähr 104 % wieder heraus. 4 % Gewinn ist nicht viel, aber dafür ist's umsonst und ohne Schadstoffausstoß. Tolle Sache! Der Entwicklung eines Perpetuum Mobile steht nun nichts mehr im Wege. Dumm nur, daß wir jetzt die Physikbücher neu schreiben müssen ... /sad.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="sad.gif" />

-- Olaf

Aber 01af, Interferenzen (Differenzfrequenzen aus sich überlagernden Frequenzen) entstehen durch Mischung zweier unterschiedlicher Wellen an einem nichtlinearen Bauteil.

Wo bitte ist bei einer Optik das nichtlineare Bauteil, das diese Interferenzen verursachen sollte.

Bei der ganzen Sache handelt es sich lediglich um Addition und Subtraktion von Amplituden gleicher Wellenlängen innerhalb einer definierten Bandbreite durch mehr oder weniger starke Phasenverschiebung, welche durch Reflexionen innerhalb der Grenzflächen von Luft, Vergütung und Linsen (auch an den inneren Grenzflächen der Linsen selbst) innerhalb des Objektivs verursacht werden, wobei die Vergütungsschicht die Aufgabe der Phasenkorrektur und damit der Entspiegelung übernimmt.

Da, wo durch Entspiegelung das Licht nicht mehr reflektiert wird, geht auch der vor der Vergütung (Phasenkorrektur) reflektierte Anteil des Lichtes nach der Vergütung durch die Linse in Richtung Film / Sensor. Um die gesamte Bandbreite des vom Film genutzten Frequenzbereiches mit entsprechender Korrektur abdecken zu können sind mehrere Vergütungsschichten unterschiedlicher Bandbreiten notwendig (Farbkorrektur der Optik).

Wo liegt also das Problem?

P.S. um die einzelnen Verfahren und Wirkungen der Vergütungen diverser Optiken in ihrer physikalischen Einzelwirkung / Funktion im Zusammenspiel mit dem Licht und seinen einzelnen Bestandteilen genau zu untersuchen sollte man sich evtl. mit Objektivherstellern in Verbindung setzen. Wenn man etwas Glück hat verraten die einem wenigstens die Grundlagen ihrer streng gehüteten Geheimnisse.

z.B. bei dieser Firma.

ZITAt (christoph.ruest @ 30.04.2006 - 21:51) Und du hast auch schon gelesen (in diesem Thread), dass diese Wellenlängen durch die o.g. Phänomene verändert werden.[/quote]
Das ist so nicht ganz richtig! Was sich ändert, ist die vom Medium abhängige Ausbreitungsgeschwindigkeit.

Aber warum bloß alles von einigen Kommentatoren so kompliziert beschrieben? Dabei ist das Phänomen "Farben dünner Schichten" und ebenso das Auslöschen von reflektiertem Licht durch dessen gegenphasigem Licht so schlicht und einfach zu verstehen? Da muss man keine Quantenphysik bemühen, es reicht geometrische Wellenoptik, die man in jedem Oberstufen-Physikbuch findet...

ZITAt (WinSoft @ 1.05.2006 - 10:18) Das ist so nicht ganz richtig! Was sich ändert, ist die vom Medium abhängige Ausbreitungsgeschwindigkeit.

Aber warum bloß alles von einigen Kommentatoren so kompliziert beschrieben? Dabei ist das Phänomen "Farben dünner Schichten" und ebenso das Auslöschen von reflektiertem Licht durch dessen gegenphasigem Licht so schlicht und einfach zu verstehen? Da muss man keine Quantenphysik bemühen, es reicht geometrische Wellenoptik, die man in jedem Oberstufen-Physikbuch findet...[/quote]
Jo, aber die Frage ist, was mit dem ausgelöschten Licht passiert? Weil wenn die 5%-9% des Lichts die sonst reflektiert werden einfach ausgelöscht werden, dann stehen nach jeder Oberfläche tortzdem nur noch 95% des Lichts zur verfügung. Dann wäre eine Optik wie ein 80-200 Apo mit etwa 16 Linsen praktisch unmöglich. Da kämen dann etwa 25% des Lichtes auch tatsächlich auf dem Film an.

Hi,

wenn es 10% pro Linsenfläche wäre, dann bräuchte man schon gar nicht mehr vergüten. Bei LD-Linsen ist es auf jeden Fall erheblich weniger und man kann für die ganze Linsensuppe von 14 -20 Linsen mit etwa 20% Verlust rechnen. Jedenfall ist man mit einem 1:2,8 Zoom bei gleicher Linsenzahl besser dran als wie bei 1:4,5 - 5,6. Da der AF hohe Kontraste auch lieber mag und im Dunkeln gern umhertappt, ist der Griff zu mehr Gewicht und natürlich auch Geld, letztendlich nicht verkehrt.

Auf jeden Fall ist Fakt, dass kein Mensch vom auf die Optik schauen, sagen kann ob diese oder jene Vergütung besser ist. Außerdem ist es sowieso Mumpitz danach zu schielen. Entweder ist die ganze Optik besser in ihrer Leistung oder eben nicht. Dann ist es auch reichlich egal, ob es grün, blau, magenta oder gelb schimmert.

MfG
Dieter

ZITATNa ... du bist aber leicht zufriedenzustellen! Diese Rechnung ist natürlich babyeinfach[/quote]

Stimmt die Rechnung ist in der Tat babyeinfach und ich muss mich auch korrigieren ich denke nicht, dass es mit dieser Formel geschafft ist.. ich meinte es war für mich gestern ein Punkt erreicht, mit dem ich erstmal zufreiden war, heute morgen sieht das ganze schon wieder ganz anders aus! /wacko.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="wacko.gif" />

Ich habe nochmal etwas im Netz gestöbert unter anderem auf der Seite von Schneider Kreuznach.
Es scheint mir als würde das Prinzip nicht auf der Auslöschung oder Verstärkung von Lichtwellen beruhen sondern darauf, dass der eintreffende Strahl die Vergütung nur in Richtung von Luft zu Vergütung aber nicht von Vergütung zu Luft durchlaufen kann das Schimmern der Linse kommt also dadurch zustande, dass ein bestimter Wellenbereich nicht reflektiert wird sondern Richtung Filmebene weitergeleitet wird (dieser fehlt dann im Spektrum des sichtbaren reflektierten Lichts). Die Lichtwelle kann also nur in das Objektiv rein, aber nicht mehr raus! Zu einer Auslöschung kommt es aber nicht, weil der Strahl an der Grenze von Vergütung zur Luft in Richtung des Linsen-Glases reflektiert wird.

Aber letztendlich scheint eine befriedigende Erklärung nicht ohne weiteres möglich zu sein.

ZITAt (01af @ 1.05.2006 - 2:22) Und was ein waschechter Physiker ist, dem versaut es den ganzen Tag, daß er die Angelegenheit nicht anhand eines einzigen, durchgängigen, einheitlichen Modells erklären kann.[/quote]
Na, dann bin ich aber froh, daß ich kein Physiker bin. /biggrin.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="biggrin.gif" /> Nichtsdestrotrotz "packt" es auch mich, wenn ich mir etwas nicht genau erklären kann.

ZITATDas deutet darauf hin, daß unsere Physik da irgendwo noch ein paar ernsthafte Lücken hat. Aber wir Helden schließen die bestimmt auch noch ...[/quote]
;-) Ich denke, daß diese Lücken wohl eher bei /uns/ zu suchen sind, als in der Physik. :-)

Erklärungsnöte für dieses Phänomen gibt es höchstens in der klassischen Physik, da hier einfach zwei Theorien (Wellenbild nach Maxwell bzw. Huygens und Teilchenbild nach Newton) unvereinbar nebeneinander stehen und sich z.T. widersprechen, in jedem Fall aber nicht jeweils alle Aspekte beleuchten. Erst in der Quantenmechanik (und die kann man inzwischen eigentlich auch schon als semiklassisch bezeichnen) finden die Modelle von Schrödinger (Wellenbild) und Heisenberg (Teilchenbild) widerspruchsfrei unter einem gemeinsamen Theoriedach zusammen und lassen sich mathematisch ineinander überführen. Da Licht nun einmal sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften hat, ist es eigentlich auch nur logisch, daß wir mit rein klassischer "Denke" immer nur einen Teil des Problems erklären können (Interferenz z.B. mit dem Wellenmodell), aber jedesmal scheinbare Paradoxa verbleiben, die eben nicht anschaulich im jeweiligen Modell erklärbar sind (z.B. die Frage nach "Verlusten".

Ich für meinen Teil kann sehr gut mit dem Wellenmodell leben, wenn ich mir die "Außenwirkung" von Interferenzphänomenen übersichtlich klarmachen möchte, aber letztlich bleibt das eine makroskopische Betrachungsweise, die bei mir gleichzeitig immer die Frage aufwirft: Was passiert da /wirklich/ im Detail, wenn /Photonen/ auf einen Übergang zwischen Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung, Dichte und Dicke (in diesem Fall: vergütete Linse) treffen und warum? Denn Licht /ist/ eben /nicht/ einfach "nur" Welle.

Es ist aber auch möglich, daß man zur Berechnung von Mehrschichtvergütungen in der Praxis gar nicht so weit ausholen muß, weil eben für die Optimierung des gewünschten Effekts das Interferenzmodell schon hinreichend gut beschreibt. Ich hab's nicht ausprobiert und bin auch nicht in der Branche tätig, habe insofern kein "Bauchgefühl" dafür. Jetzt wäre wohl mal wieder Tilo gefragt...

Viele Grüße,

Matthias

ZITAt (japro @ 1.05.2006 - 10:43) Jo, aber die Frage ist, was mit dem ausgelöschten Licht passiert? Weil wenn die 5%-9% des Lichts die sonst reflektiert werden einfach ausgelöscht werden, dann stehen nach jeder Oberfläche tortzdem nur noch 95% des Lichts zur verfügung. Dann wäre eine Optik wie ein 80-200 Apo mit etwa 16 Linsen praktisch unmöglich. Da kämen dann etwa 25% des Lichtes auch tatsächlich auf dem Film an.[/quote]

Das Licht wird nicht ausgelöscht, sondern die resultierende Welle hat einen Amplitudenwert von null an der Grenzfläche.

ZITAt (01af @ 1.05.2006 - 2:34) Na klasse! Hatte ich nicht gerade eben gesagt, wir sind Helden!? Christoph hat soeben die Energieprobleme der Welt gelöst, Kernkraftwerke können sofort ersatzlos abgeschafft werden. Denn Christoph hat herausgefunden, wie man mit Licht und vergüteten Objektiven Energie aus dem Nichts erzeugt. Man steckt vorne 100 % Energie in Form von Licht hinein und bekommt ungefähr 104 % wieder heraus. 4 % Gewinn ist nicht viel, aber dafür ist's umsonst und ohne Schadstoffausstoß. Tolle Sache! Der Entwicklung eines Perpetuum Mobile steht nun nichts mehr im Wege. Dumm nur, daß wir jetzt die Physikbücher neu schreiben müssen ... /sad.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="sad.gif" />

-- Olaf[/quote]

Über Zynismus und deine Angriffe kann ich hinwegsehen. Jedoch nicht über Falschdarstellungen meiner Aussagen.

Falls du meine Texte gelesen hättest, hättest du irgendwo bestimmt auch das Wort "Energieerhaltungssatz" gelesen.
Dieses eine, unscheinbare Wort sollte ausreichen um dem Beweis dass ich nicht an Perpetuum-Mobiles glaube genüge getan zu haben.

Übrigens: Postive Interferenz (=Verstärkung) einer Welle durch eine zweite Welle, währenddem gleichzeitig negative Interferenz (Auslöschung einer dritten Welle durch die zweite Welle) auftritt, kannst du in fast jedem Hafen - oder noch deutlicher in einer Wellenwanne - beobachten.

Gruss

Christoph

Nun - nochmal ganz von Anfang an :

Grundlagen (elektromagnetische Wellen, was is' es, wie funzioniert's)

Formelsammlung (die Theorie für die Praxis)

Polarisation, Ausbreitung ( und so'n Kram)

Von Wellenlängen (was da so Alles schwingt...)

Lichtübertragung, Reflexion, Brechung (...die seltsamen Wege elektromagnetischer Wellen)

und jetzt - Licht, die physikalischen Grundlagen (wenn der liebe Gott wüsste, was er mit dem Spruch, "Es werde Licht." angestellt hat.

und wem das nicht reicht, der kann mit den Suchbegriffen Schwingung, Überlagerung, Phasendrehung, Phasenverschiebung, Reflexion, Fourier, Lisajous etc. googeln und sich schlau machen.

Gruß,

Rudi.

ZITAt (Christoph @ 1. 5. 2006 - 14.14 h) ... nicht über Falschdarstellungen meiner Aussagen.[/quote]
Du meinst wohl: ... Darstellung deiner Falschaussagen /wink.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="wink.gif" />


ZITAt (Christoph @ 1. 5. 2006 - 14.14 h) Falls du meine Texte gelesen hättest, hättest du irgendwo bestimmt auch das Wort "Energieerhaltungssatz" gelesen.[/quote]
Habe ich. Ich habe weiterhin gelesen, daß du wenig später eben diesen Energieerhaltungssatz mit Füßen trittst.


ZITAt (Christoph @ 1. 5. 2006 - 14.14 h) Übrigens: Postive Interferenz (= Verstärkung) einer Welle durch eine zweite Welle, währenddessen gleichzeitig negative Interferenz (Auslöschung einer dritten Welle durch die zweite Welle) auftritt, kannst du in fast jedem Hafen -- oder noch deutlicher in einer Wellenwanne -- beobachten.[/quote]
Mag ja sein. Doch du wirst nicht beobachten können, daß eine Welle negativ mit einer zweiten interferiert und sich dabei in etwas anderes umwandelt, etwa Wärme, und gleichzeitig dieselbe Welle positiv mit einer dritten interferiert, so daß trotz des Verlusts der "Abfallenergie" durch Auslöschung netto (! hinten mehr rauskommt als vorne hineinging, ohne zusätzliche Energiezufuhr. Genau das hattest du aber behauptet. Übrigens, in der Wellenwanne wird stets sehr kräftig Energie zugeführt ...

Oder meintest du vielleicht "netto" im Sinne von Frau Dr. Merkel?

-- Olaf

@christoph.ruest,

Du vergisst in Deinen Überlegungen die Faktoren Dämpfung (durch Luft, die Vergütungsschicht und das Glas) und Laufrichtung der Reflexion (der phasengedrehten reflektierten Wellen). Nach einmaliger Phasendrehung (an der ersten Reflexionsschicht) heben sich die Amplitudenwerte scheinbar auf (tun sie aber nicht wirklich, da sie gegenläufig sind), nach zweimaliger Phasendrehung addieren sich die Amplitudenwerte (da sie in gleicher Ausbreitungsrichtung laufen). Durch Laufzeitunterschiede, Dämpfung der einzelnen Materialien und die Tatsache, daß nur ein Teil der Schwingung reflektiert werden kann, ist die Amplitudenerhöhung (Erhöhung der Lichtstärke) nicht 100% sondern eben nur ein kleinerer, dem gedämpften, reflektierten und verzögertem Anteil der Schwingung entsprechender Protzentsatz.

Die durch Dämpfung verlorene Energie wird in eine Vielzahl anderer Effekte (Trägheit und Erregung des durchlaufenen Materials, Brechung innerhalb der Materialstruktur etc.) in Bewegung (Sekundärschwingung) und daraus resultierend in Wärme umgewandelt. Da die Lichtenergie mit der wir hier arbeiten jedoch sehr klein ist, ist auch die durch die Dämpfung umgewandelte Energie im Verhältnis zu den physikalischen Eigenschaften der Optik sehr gering und für uns so nicht als Verlustwärme feststellbar.

Gruß,

Rudi.

ZITAt (RudiWin @ 1.05.2006 - 15:25) @christoph.ruest,

Du vergisst in Deinen Überlegungen die Faktoren Dämpfung (durch Luft, die Vergütungsschicht und das Glas) und Laufrichtung der Reflexion (der phasengedrehten reflektierten Wellen). Nach einmaliger Phasendrehung (an der ersten Reflexionsschicht) heben sich die Amplitudenwerte scheinbar auf (tun sie aber nicht wirklich, da sie gegenläufig sind), nach zweimaliger Phasendrehung addieren sich die Amplitudenwerte (da sie in gleicher Ausbreitungsrichtung laufen). Durch Laufzeitunterschiede, Dämpfung der einzelnen Materialien und die Tatsache, daß nur ein Teil der Schwingung reflektiert werden kann, ist die Amplitudenerhöhung (Erhöhung der Lichtstärke) nicht 100% sondern eben nur ein kleinerer, dem gedämpften, reflektierten und verzögertem Anteil der Schwingung entsprechender Protzentsatz.

Die durch Dämpfung verlorene Energie wird in eine Vielzahl anderer Effekte (Trägheit und Erregung des durchlaufenen Materials, Brechung innerhalb der Materialstruktur etc.) in Bewegung (Sekundärschwingung) und daraus resultierend in Wärme umgewandelt. Da die Lichtenergie mit der wir hier arbeiten jedoch sehr klein ist, ist auch die durch die Dämpfung umgewandelte Energie im Verhältnis zu den physikalischen Eigenschaften der Optik sehr gering und für uns so nicht als Verlustwärme feststellbar.

Gruß,

Rudi.[/quote]

Immerhin gesteht mir mal einer zu, dass Wärme entsteht (wenn auch - wie ich auch schon gesagt habe - nicht spürbare und kaum messbare).

Und auch meine Beschreibung der Amplitudenerhöhung scheint also (so interpretiere ich zumindest deinen ersten Absatz) nicht völlig verkehrt zu sein (zwei Wellen können einander verstärken).
Klar wird die Amplitude nicht einfach verdoppelt (das habe ich ja aber auch nicht behauptet).
Aber sie wird verstärkt, falls positive Interferenz auftritt.

Dass hinten nicht mehr Energie rauskommen kann, wie vorne reingeht, das ist sogar mir völlig klar - und das auch noch trotz Olafs netten Wort-verdrehungs-spielchen, mit denen er mich zu verunsichern versucht.

Gruss

Christoph

Leider habe ich ich erst jetzt nochmal kurz vor meiner Kur ein kurzen Blick ins Forum werfen können und sehen können, welche Diskussion hier tobt. Ohne auf alle Einzelheiten eingehen zu können, ich hab es ja im von matthiaspaul verwiesenen Thread schon mal grundsätzlich erläutert, wie eine Entspiegelung funktioniert.

nur um mit dem Eingangsirrtum aufzuräumen: Die Güte einer Entspiegelung hängt nicht von derm "Farbe" der Reflexionen ab. Man definiert bei der Berechnung einer Entspiegelungsschicht je nach Anwendungsbedarf den Wellenbereich, in der die Entspiegelung auftreten soll, jenseits dieses Wellenbereiches wird das Licht dann z.T. reflektiert. Es gibt z.B. Entspiegelungen im Infrarotbereich, die für uns wie Spiegel aussehen, weil das sichtbare Licht reflektiert wird. Man kann von Qualität nur Anwendungsbezogen sprechen.
Auch die Zahl der Schichten hat weniger mit der Qualität zu tun, als welches Ergebnis ich erreichen will. Hochleistungsoptiken z.B. für Laser benötigen z.T. sogenannte zero-Reflexionen, die aufwendiger zu berechnen sind und schon eine Reihe Schichten haben. Dort ist die Refklektion meßtechnisch nicht mehr nachweisbar (<0.00001%), können dafür oft nur einen sehr schmalen - eben den notwendigen - Wellenlängenbereich abdecken. Breitbandentspiegelungen kommen auch mit weniger Schichten aus und entspiegeln über einen weiten Bereich, aber eben nicht ganz, sondern vielleicht nur zu 99,5% oder 99,8% bei beidseitiger Entspiegelung. Letzlich geht hier am Ende um einige Zehntelprozent Restreflexion, die z.B. für die Fotografie eine untergeordnete Rolle spielen.
Auch die Dicke der Einzelschichten richtet sich nach der Wellenlänge, die ich entspiegeln will, Einzelschichten von Infrarotentspiegelungen sind somit dicker als bei Entspiegelungen im UV-Bereich (lambda-Viertelfunktion).
Die Qualität einer Beschichtung für die Fotografie würde ich danach bemessen: optisch, ob sie ausreichend und gleichmäßig den sichtbaren Lichtbereich entspiegelt (beidseitig entspiegelt sollte Transmission>99 % sein) und mechanisch eine gute Haftfähigkeit und Kratzfestigkeit hat.
Die Entspiegelung erfolgt ausschließlich über Interferenz. Es kommt zu keiner Absorption. Wärme ensteht nicht, aufgrund des Energieerhaltungssatzes gelangt das "ausgelöschte Licht" mit zur Transmission in der jeweiligen Wellenlänge. Wie dies quantentheoretisch erklärt werden kann, ist ein kompliziertes, weitreichendes Thema. Das können wir gern nach meiner Kur diskutieren. Ich verschwinde jetzt nach Föhr, fotografiere dort möglichst viel und habe dort leider /smile.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="smile.gif" /> keinen Internetanschluß.

Gruß Tilo

ZITAt (Tilo Schieck @ 1.05.2006 - 19:51) Die Entspiegelung erfolgt ausschließlich über Interferenz. Es kommt zu keiner Absorption. Wärme ensteht nicht, aufgrund des Energieerhaltungssatzes gelangt das "ausgelöschte Licht" mit zur Transmission in der jeweiligen Wellenlänge. Wie dies quantentheoretisch erklärt werden kann, ist ein kompliziertes, weitreichendes Thema. Das können wir gern nach meiner Kur diskutieren. Ich verschwinde jetzt nach Föhr, fotografiere dort möglichst viel und habe dort leider /smile.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="smile.gif" /> keinen Internetanschluß.[/quote]
Danke für das Angebot. Ich bin jetzt schon gespannt. ;-)

Aber erstmal einen erholsamen Kuraufenthalt und viele Grüße,

Matthias