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Betrachtungen zur Beugung

rer. nat.=rerum Naturicum=Dinge der Natur

Es steht für "rerum naturalium", Genitiv Plural von "res naturalis", die "natürliche Sache".

Mal wieder: der Welle-Teilchen-Dualismus besagt nicht, daß elektromagnetische Strahlung aus Teilchen bestehe, die zum Teil Welleneigenschaften haben.
Welle-Teilchen-Dualismus bedeutet, daß man das Verhalten (des Lichts) weder durch Wellen- noch durch Teilchencharakter vollständig beschreiben kann: es ist weder Welle noch Teilchen.

Offenbar liegt bei dem Kollegen ein ganz grundlegendes Missverständnis zu physikalischen (und überhaupt wissenschaftlichen) Modellen vor. Die "natürliche Sache" ist nicht so, aber ihr Verhalten lässt sich hinsichtlich bestimmter Aspekte und in gewissen Grenzen mit dem Modell ausreichend gut beschreiben.

Licht "ist" also keine Welle, und es "ist" auch kein Teilchen, es "ist" auch nicht beides gleichzeitig. Aber sein Verhalten lässt teilweise mit einem Teilchenmodell und teilweise mit einem Wellenmodell beschreiben.
 
Zuletzt bearbeitet:
Natürlich Genitiv Plural!
Geh Nie-Tief ins Wasser weil es Da-Tief sein könnte! :p
Danke für die Korrektur! :)

Ich wollte lediglich darauf hinaus, dass hier kaum einer in Naturwissenschaften promoviert hat. Wir haben hier also alle mehr oder minder ein gefährliches Halbwissen zum Thema Strahlung. Ich musste mich im Studium mit Wärmestrahlung beschäftigen (Thema baulicher Wärmeschutz) und mit mechanischen Wellen (Thema Schallschutz). In meiner letzten Firma wollte mein Chef dann, dass ich den Strahlenschutz-Fuzzi mache. Also Strahlenschutzseminar. Das war eigentlich (bis auf das Thema Genetik) ganz interessant! Wir hatten in der Firma mehrere bauartzugelassene 90MBq und 300MBq Betastrahler (Cesium 137) zur Dichtemessung im Straßenbau. Und weil ich nun Ionisierende Strahlen anders zu behandeln gelernt habe als Wärme (elektromagnetische) Strahlen und man Schall noch mal gaaaanz anders berechnen muss: habe ich oben geschrieben man sollte sich auf das für den Menschen sichtbare Licht beschränken. (ich habe hier nicht geschrieben das Schalldruck Stahlen sind!!!)

@ Mi67,
so wie ich das verstanden habe ist es ein Mikroskop. Ich bräuchte hier aber auch noch ein bisschen Erkläbär von Stuessi. Das Bild eins finde ich sehr verständlich. Links reine Unschärfe, Mitte scharf und rechts Beugung: Denke ich.

@Stuessi,
danke für die Bilder, aber ein bisschen Erklärung wäre gut.

@ All,
man muss doch mit einer 08/15 Kamera eine Beugungsunschärfe abbilden können, oder? Z.B. Mit einem Schachbrett. Ich glaube ich kram nächste Woche mal mein Schachbrett rau und versuche das mal. Die Beugung muss dann dann jemand anders rechnen, weil ich in Mathe echt ne Niete bin.

VG
Micha
 
Die gibt es nun tatsächlich nicht.


Ah, ja
 
man muss doch mit einer 08/15 Kamera eine Beugungsunschärfe abbilden können, oder?
Ja, zum Beispiel sind die bekannten Blendensterne um helle Lichtquellen Beugungsmuster. Nur eben nicht kreisförmig, weil die Blendenöffnung bei großen Blendenzahlen in der Regel eckig ist.

Die Idee mit dem Schachbrett ist ansonsten nicht schlecht, am besten sieht man Beugung an scharfen Übergängen zwischen hellen und dunklen Flächen, weil die beugungsbedingte Grenzauflösung (also Erkennbarkeit kontrastreicher feiner Details) erst bei sehr großen Blendenzahlen unter die Sensorauflösung sinkt.

L.G.

Burkhard.
 
Das war jetzt zwar ein spannender Exkurs in den Welle Teilchen Dualismus, aber jetzt ist dann auch mal wieder gut. Weiter bitte mit der Beugung.
 
@ Mi67,
so wie ich das verstanden habe ist es ein Mikroskop. Ich bräuchte hier aber auch noch ein bisschen Erkläbär von Stuessi. Das Bild eins finde ich sehr verständlich. Links reine Unschärfe, Mitte scharf und rechts Beugung: Denke ich.
Dass es ein Mikroskop war, mit dem das Luftbild nachvergrößert und erst dann aufgenommen wurde, ist mir klar. Ich wollte noch etwas mehr Details ausspionieren (Nikon/Zeiss/Olympus/Leica-Mikroskop XY; Objektiv z.B. ein Plan Apochromat 20x/0.8 oder .... ?).

Was Stuessis Bilder angeht, ist die Interpretation an sich recht klar: linkes Bild so wie Du es sagst: links Unschärfe durch Abbildungsfehler in hoher Objektivöffnung, mittig die scharfen Blendenöffnungen, nach rechts dann wieder Unschärfe durch Beugung.

Bei den rechten Bildern handelt es sich jeweils um Halbbilder:
- die linke Hälfte ist das Luftbild des Fotoobjektivs, welches durch ein Mikroskop mit dessen Objektiv um Faktor x nachvergrößert und erst dann mit einer Kamera aufgenommen wurde. Im Effekt ist so das Luftbild maximal aufgelöst dargestellt. Nach diesem Prinzip messen Optik-Hersteller übrigens auch die MTF ihrer Objektive.
- die rechte Hälfte ist mit gleichem Fotoobjektiv und gleicher Blende aber ohne Mikroskop, sondern mit diesem Objektiv direkt an einer Digitalkamera direkt aufgenommen. Man sieht also die Überlagerung der geringen Kameraauflösung und der Objektivauflösung.

Die weiter rechts stehenden Bilder sind bei stärker geschlossener Blende aufgenommen. Du siehst, dass das mikroskopisch aufgenommene Luftbild schon bei Blende f/8 gegenüber f/4 eine Auflösungsminderung hat, also durch Beugung begrenzt wurde. Beim deutlich schlechter auflösenden Kamera-Halbbild sieht man aber zunächst nur eine Reduktion des zentralen Farbmoirées. Erst bei Blende f/16 und wesentlich stärkerer Beugungs-Problematik zeigt auch das Kamerabild eine deutlich verringerte Auflösung und lokale Kontrastminderung an.
 
...
Bei den rechten Bildern handelt es sich jeweils um Halbbilder:
- die linke Hälfte ist das Luftbild des Fotoobjektivs, welches durch ein Mikroskop mit dessen Objektiv um Faktor x nachvergrößert und erst dann mit einer Kamera aufgenommen wurde. Im Effekt ist so das Luftbild maximal aufgelöst dargestellt. Nach diesem Prinzip messen Optik-Hersteller übrigens auch die MTF ihrer Objektive.
- die rechte Hälfte ist mit gleichem Fotoobjektiv und gleicher Blende aber ohne Mikroskop, sondern mit diesem Objektiv direkt an einer Digitalkamera direkt aufgenommen. Man sieht also die Überlagerung der geringen Kameraauflösung und der Objektivauflösung.
...

Besser erklären kann ich es auch nicht, danke!

Objektiv:Minolta MD ROKKOR 50 mm 1:1,4 Seriennummer 333....
Kamera war eine Sony A6000 (24 MPixel, APS-C Format).
Entfernung zur Vorlage 6 m.

Hier die komplette Bildserie:

44287509vl.jpg


44287510cy.jpg


44287511wi.jpg


44287512zb.jpg


44287513tj.jpg


44287514bi.jpg


44287515ph.jpg


44287516jf.jpg
 
Zuletzt bearbeitet:
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