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OBJEKTIVE PROFESSIONELL ANGEWANDT (Fortsetzung)

1. Optomechanischer Aufbau (Fortsetzung)


1.3 Planplatten
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Sehen wir durch eine Linse, dann merken wir sofort, dass wir durch eine Linse sehen. Natuerlich.
Aber das ist nicht mehr so selbstverstaendlich, wenn wir durch eine Glasplatte mit zwei ebenen und parallelen Grenzflaechen (im folgenden "Planplatte") sehen. Wenn die Planplatte sauber ist und klar und nicht-reflektierend...
Dann kann man schon mal mit dem Kopf an die Schaufensterscheibe geraten.

Ist also die Planplatte ohne Einfluss auf die Optik?


Doch, da gibt es Einfluss.
Aus der Schulphysik wissen Sie sicher noch, dass ein schraeger Strahl beim Durchgang durch eine Planplatte parallelverschoben wird. Der Betrag der Verschiebung haengt ab von der Glasdicke  t , vom Glas-Brechungsindex  n  und, leider, vom Schraeglagewinkel.

Sicher koennen Sie leicht den Betrag der Parallelverschiebung ableiten, wenn Sie das Brechungsgesetz von Snellius und Descartes (um 1600) benutzen.

Wichtiger fuer unsere Anwendung ist: Eine Planplatte zwischen Linse und deren Brennpunkt verschiebt diesen Brennpunkt um ein Inkrement  db  weg von der Linse (durch die o.g. Parallelverschiebung).

Wenn wir uns auf die Paraxialnaeherung zurueckziehen (das heisst: Strahlen fast parallel zur optischen Achse; Winkel  a  klein genug, damit   sin a = a   gilt), dann koennen wir das Bildweiten-Inkrement  db  ausrechnen:

      db  =  t * (n-1) / n         (3)

Nun ist diese paraxiale Naeherung in der Praxis oft nicht gut erfuellt; wir koennen sie bedenkenlos weiter vergroebern indem wir annehmen, der Glas-Brechungsindex sei einfach  n  =  1,5 :

      db  =  (t/3) +/-20%          (4)

Einfach und handlich.

Aber jetzt muessen wir sorgfaeltig den Unterschied zwischen optischer und mechanischer Laenge im Kopf behalten:
a) Wenn die optische Eigenschaft (z.B. Buendelung) aufrechterhalten bleiben soll und eine Planplatte eingefuegt wird, dann muss die "mechanische" Laenge groesser gemacht werden.
b) Wenn wir durch dieselbe mechanische Laenge mit und ohne Planplatte schauen, dann sieht die "optische" Laenge mit Planplatte kuerzer aus.

Diese Verlaengerung/Verkuerzung wird oft durcheinandergeworfen. Um solche Fehler spaeter zu korrigieren, muss man oft genug die mechanische Laenge so weit ausdehnen, dass sie nicht mehr ins Gehaeuse passt.



Meine letzte Ueberlegung zu Planplatten betrifft "Korrektion".
Das Entfernungs-Inkrement  db  haengt nicht nur von Glasdicke und Brechungsindex ab. Sondern auch von dem Winkel, um den der Strahl schraeg zur Glasplatte liegt. Und von der Wellenlaenge des Lichts (siehe Farbkorrektion). Objektive sind mehr oder weniger sorgfaeltig so korrigiert, dass Strahlen von jedem beliebigen Punkt der Austrittspupille ihren Bildpunkt treffen ... sogar bei jeder beliebigen (sichtbaren) Wellenlaenge.

Einfach eine Planplatte einzufuegen, zerstoert diese Korrektion. In einer anspruchsvollen Anwendung kann schon 0,5mm Glas zu viel sein. Die Bilder werden unscharf durch Farbsaeume an Schwarz/Weiss-Kanten. Man muss also alle Planplatten definieren nach Dicke, Material und Position, auf der Gegenstandsseite und auf der Bildseite, wenn man ein Objektiv spezifiziert.




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Letzte Aenderung 16.7.2004 10:20