Objektiv: maximale Lichtstärke < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:48 Do 31.05.2007 | | Autor: | etechie |
Hallo,
ich habe nun schon mehrfach gelesen, dass die theoretisch maximal mögliche Lichtstärke eines Objektives bei 1:0.5 liegt.
Mich würde interessieren, warum das so ist. Hat das was mit dem Brechungsindex von Luft/Glas zu tun? Wenn dem so ist, könnte man rein theoretisch als Ersatz für das Glas ein anderes Material entwickeln, welches bessere Lichtwerte ermöglicht?
Wenn sich die 1:0.5 duch eine nicht überlange Rechnung belegen ließen wäre ich auch daran interessiert.
Vielen Dank für die Mühen schonmal im Vorraus...
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:13 Do 31.05.2007 | | Autor: | Infinit |
Hallo etechie,
diese Aussage glaube ich beim besten Willen nicht. Die Lichtstärke eines Objektivs wird als Quotient von effektivem Objektivdurchmesser zur Brennweite angegeben, den man umnormiert auf eine Eins im Zähler und so kommt man zu dem bekannten Quotienten aus 1 : Blendenwert. Die Lichtstärke ist ein Maß dafür, wieviel Licht ein Objektiv bei ganz geöffneter Blende auf den Film bündelt und mehr als der gesamte Lichtstrom ist einfach nicht drin, denn wo soll dieser "Gewinn" herkommen?
1:1 wäre also optimal, aber kaum zu erzielen, da immer ein bisschen Licht auf dem Weg durch das Objektiv so reflektiert wird, das es nicht auf dem Film landet. 1:1,2 sind schon sehr gute Werte, die Objektive sind auch entsprechend kaum zu bezahlen.
Viele Grüße,
Infinit
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(Korrektur) kleiner Fehler  | | Datum: | 20:41 Do 31.05.2007 | | Autor: | etechie |
Hallo,
Ich glaube, du hast einen kleinen Denkfehler gemacht.
> Die
> Lichtstärke eines Objektivs wird als Quotient von
> effektivem Objektivdurchmesser zur Brennweite angegeben,
> den man umnormiert auf eine Eins im Zähler und so kommt man
> zu dem bekannten Quotienten aus 1 : Blendenwert.
Was hindert mich nun also, den effektiven Objektivdurchmesser z.B. doppelt so groß zu machen, wie die Brennweite? Zugegeben, Teleobjektive würden ziemlich unhandlich werden, aber bei 50mm o.Ä. sollte das doch machbar sein?
1934 wurde zum Beipiel von der Firma Ernst Leitz Wetzlar ein Objektiv mit 1:0.85 gebaut. (Für Aufnahmen von Röntgenschirmen)
Karl Zeiss hat (glaub 1972) ein Objektiv mit 1:0.7 bei f=50mm gebaut.
Besser 1:1 geht also.
Viele Grüße,
etechie
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(Antwort) fertig | | Datum: | 13:16 Fr 01.06.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Wenn du die Brennweite einer Linse verkleinerst, musst du ihre Krümmung vergrößern. Stell dir die bikonkave Linse zusammengesetzt aus 2 Kugelabschnitten vor, dann ist der Durchmesser der Linse maximal gleich dem Kugelradius.
andererseits gilt für die plankonvexe Linse [mm] f=\bruch{n2}{n2-n1}*r [/mm] n1=Luft=1 n2 ist das größte mir bekannte Diamant mit n2=2 damit hab ich für die Plankonvexe Diamantlinse f=2r mit der bikonvexen Linse also f=r
der Durchmesser der Linse ist dann [mm] d\le [/mm] 2r und damit d/f =2/1=1/0,5
Du musst also schon ein stärker brechendes Material finden als Diamant um diese theoretische Grenze zu überwinden.
(bei d=2r hast du ne Kugel mit den entsprechenden Randfehlern bei der Abbildung, deshalb erreicht man die theoretische Grenze nicht. Man kann das d=2r annähern, indem man nicht genau Kugelabschnitte verwendet und so die Randfehler verbessert. das ist wohl in deinen unten erwähnten Bsp. passiert. da n auch noch von der Wellenlänge abhängt, weiss ich nicht, ob man für kürzerwelliges Licht n>2 erriechen kann, nicht für Licht im sichtbaren Bereich.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:38 Di 05.06.2007 | | Autor: | etechie |
Das war genau, was ich gesucht habe.
Vielen Dank für diese Ausführliche und einleuchtende Antwort!
Viele Grüße
etechie
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