aus: www.osram.de
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An allen transparenten Materialien wird ein Teil des einfallenden Lichts reflektiert. Die Reflexion beruht auf der abrupten Änderung des Brechungsindexes an der Grenzfläche zweier Medien. Bei senkrecht auftreffendem Lichtstrahl werden an jeder Grenzfläche Luft/Glas (also auch beim Übergang Glas/Luft!) ca. 4-5% des Lichts reflektiert. Nach dem Gesetz "Einfallswinkel = Ausfallswinkel" wird bei senkrecht zu einer spiegelnden Oberfläche einfallendem Licht auch der reflektierte Lichtstrahl senkrecht zur Oberfläche sein und bei schräg einfallendem Licht entsprechend schräg (Obige Graphik ist in diesem Punkt irreführend).
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Bei schräg einfallendem Licht
erhöht sich der Prozentsatz des reflektierten Lichts und nimmt der
durchgelassene Lichtstrom ab. Ab einem gewissen Winkel tritt beim Übergang vom
optisch dichteren (z.B. Glas) zum optisch weniger dichten Medium
(z.B. Luft)
Totalreflexion auf: das Licht wird komplett reflektiert.
Dieses Prinzip wird in der Glasfasertechnik ausgenutzt. aus: www.intl-light.com |
Der Reflexionsgrad drückt das Verhältnis von reflektiertem Lichtstrom zu auftreffendem Lichtstrom aus. Er wird meist für diffusen Lichteinfall oder quasiparallelen Lichteinfall angegeben. Er liegt bei der Farbe weiß bei 0,8 und bei Schwarz bei 0,1, bei Putz bei 0,8, bei Backstein 0,2 (weitere Werte siehe www.kunst-licht-ton.de ).
Bei Spiegelreflexion ist der Ausfallswinkel des Lichts gleich dem Einfallswinkel. Raue Oberflächen reflektieren jedoch diffus oder gerichtet diffus (Näheres www.intl-light.com).
Um eine Welle reflektieren zu können, muss die reflektierende Oberfläche dicker als die halbe Wellenlänge der auftreffenden Welle sein. So reflektiert z.B. eine auf der Meeresoberfläche befestigte Boje kleine Wellen, während größere Wellen um sie herumlaufen. Kleine Staubpartikel in der Atmosphäre können nur die kürzeren blauen Wellenlängen reflektieren, Aus diesem Grund ist Zigarettenrauch zunächst blau und wird wird erst mit der Zeit gelb, aufgrund des Zusammenklumpens der kleinen Teilchen zu größeren.
Entspiegelungsverfahren:
Entspiegelungsbeschichtungen bestehen aus mehreren hauchdünnen Schichten, die im Hochvakuum oder im Tauchlackierverfahren auf die Glasoberfläche aufgebracht werden. Die Schichtdicken sind so berechnet, dass sich ein Großteil der reflektierten Lichtwellen durch Interferenz auslöschen. Diese Mehrschicht-Interferenz-Systeme zeigen auf Kunststoffen schlechte Haftung
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Entspiegelte Gläser (Mirogard) sind auch als Verbundgläser erhältlich. Auf der Glasoberfläche sind dünne interferenzoptische Schichten aufgebracht, welche die Spiegelung bei beidseitiger Entspiegelung um bis zu 80% vermindern (allerdings nur für einen begrenzten Wellenlängenbereich). Die Schichten werden aufgedampft oder im Tauchverfahren aufgebracht. Wie viel Licht reflektiert wird, hängt zudem vom Brechungsindex der Glasoberfläche ab. Die aufgedampften Interferenzschichten besitzen daher einen niedrigeren Brechungsindex, wodurch insgesamt weniger Licht reflektiert wird. Durch die Kombination von Interferenz und niedrigem Brechungsindex ist es möglich, die Lichtreflexion auf unter 1% zu senken. |
| Mit Hilfe von Oberflächenstrukturen, die kleiner sind als
die Lichtwellenlänge, kann die Reflexion ebenfalls bis unter 1%
verringert werden. Auf diese Weise entsteht auf der Oberfläche eine
Grenzschicht mit niedrigem Brechungsindex. Diese Art der Entspiegelung
durch "Mottenaugen"-Strukturen ist für alle Wellenlängen des
sichtbaren Lichts und auch für IR-Licht wirksam. Die Strukturen lassen
sich in Kunststoff einprägen oder über geprägte ORMOCER-Schichten auf
Glas anwenden.
Bild und Info aus www.funktionale-oberflaechen.de |
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