Optik: Kollektor / Kollimator Bedeutung des Brennpunktes

Begonnen von treinisch, April 02, 2015, 13:52:54 NACHMITTAGS

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treinisch

Hallo,

in Lampenhäusern ist ja immer (oft?) eine dicke Linse eingebaut. Diese meine ich mit ,,Kollektor / Kollimator".

Sei z der Abstand der Lichtquelle von der Linse und x,y die horizontale bzw. vertikale Position.

Die Bedeutung der x,y Position ist mir klar geworden: Positioniere ich dort falsch erhalte ich, trotz Streuscheibe, einen
schiefen Strahlengang. Insbesondere ist wandert das Bild der Leuchtfeldblende.

Was aber ist mit der z-Position? Wofür ist die relevant? Ist es wirklich wichtig, die Lichtquelle scharf in die hintere Ebene des
Objektives abzubilden? Mit Streuscheibe ist sie ja dann eh nicht mehr scharf.

Hinweis: Ich kenne nur das Axioskop mit 50 W Hal, dort hat man bei korrekt positionierter Lampe ohne Streuscheibe
ein scharfes Bild der Glühwendel in der hinteren Ebene des Objektives (Zu sehen mit Hilfsmikroskop)


Vielen Dank für sachdienliche Hinweise!

Herzliche Grüße

Timm
Gerne per Du!

Meine Vorstellung.

the_playstation

#1
Hallo Timm.
Meine Vermutung ist, daß man damit die Lichtausbeute maximiert. Wenn das Licht der Lampe nach dem Kollektor noch aufgespreizt wird, geht Licht im eventuell recht langen Weg verloren. Bei ideal parallelem Austritt geht weniger Licht im "Tunnel" verloren. Bei meinem Axioplan ist der Tunnel incl. Filtern, ... mind. 30 bis 35cm lang.

Siehe z.B. den Strahlengang hier:


Liebe Grüße Jorrit.
Die Realität wird bestimmt durch den Betrachter.

Detlef Kramer

Lieber Timm,

gemäß der vollständigen und originalen Anleitung von August Köhler muss der Leuchtwendel (bzw. Gasstrumpf bei ihm) mit Hilfe der Kollektorlinse in die Ebene der Kondensorblende abgebildet werden. Nur dadurch ist gewährleistet, dass das Bild in der Objektebene im Unendlichen liegt > homogene Ausleuchtung. Das wird meist vergessen, weil dieser Schritt der Einstellung schon sehr lange meist (auch beim Standard) fest vorgegeben ist.

Herzliche Grüße
Detlef
Dr. Detlef Kramer, gerne per DU

Vorstellung: Hier klicken

Lupus

Hallo Timm,

wie Detlef schon gesagt hat geht es darum, dass die Lichtquelle in der Ebene der Kondensorblende (= Aperturblende) abgebildet wird (dass sie dann auch nahe der Eintrittspupille des Objektives liegt ergibt sich automatisch). Und gleichzeitig darum, dass jeder "Leuchtpunkt" dieser Ebene dann durch den Kondensor als paralleles Strahlenbündel abgebildet wird. Nur dadurch wird zumindest im Idealfall gewährleistet, dass mit der Aperturblende auch nur die Beleuchtungsapertur eingestellt wird. Stärkere Abweichungen von der optimalen Lage des Lichtquellenbildes bewirken, dass trotz schließen der Blende einerseits ein flacherer Beleuchtungsanteil das Objektiv trifft als er soll, andererseits auch der Durchmesser der Objektausleuchtung beeinflusst wird. Die Funktion der Leuchtfeldblende wird ebenfalls durch die Verschiebung der Leuchtwendel-Abbildung beeinflusst. Ob das in der Praxis relevant ist, ist eine andere Frage.

Ein zusätzlicher Diffusor wird in der Praxis trotz idealem Köhler-Strahlengang meist gebraucht, da viele Lichtquellen dann durch die Glühwendelform doch zu inhomogen sind - im Gegensatz zu dem von Detlef zitierten Glühstrumpf von Gaslampen. Die Präparatebene wird dann zwar auch ohne Diffusor homogen ausgeleuchtet, aber nicht der gesamte Aperturwinkel des Objektives. Da sind großflächige LEDs ein Fortschritt auch hinsichtlich der besseren Ausleuchtung (umgekehrt verschlechtert eine zu kleine LED, die nicht an den originalen Köhler-Strahlengang angepasst ist, die Ausleuchtung).

Speziell beim Axioskop ist noch das zusätzliche Problem, dass durch den langen teleskopischen Strahlengang zwischen Lampenhaus und Umlenkspiegel das Licht parallel ausgerichtet sein muss. Da würde natürlich eine stärkere Dejustierung der Lampe in z-Richtung das Problem bereiten, dass das Strahlenbündel nicht mehr voll von der letzten Kollektorlinse gesammelt werden kann.

Hubert

treinisch

Hallo,

mal wieder darf ich mich sehr herzlich für sie schnelle und kompetente Beantwortung bedanken!

Besten Dank an euch alle drei und herzliche Grüße

Timm
Gerne per Du!

Meine Vorstellung.

reblaus

Hallo Timm -

Bei meinem Lampenprototyp mit der CBT-140 sitzt diese in einem HBO-Gehäuse, bei dem der Kollektor (Z-Richtung) noch wie früher relativ großhubig verstellt werden kann, was ja bei den Axio-Halogenlampen nicht mehr der Fall ist. Ich benutze hier wohlgemerkt nicht den Kollektor der HBO-Lampe, weil dieser an deren kleinen Brennfleck angepasst ist, sondern einen Fremdkollektor für Halogenlampen.
Wenn X-Y angemessen justiert ist, reagiert die Ausleuchtung im Mikroskop nur sehr geringfügig auf das Umfokussieren des Kollektors. +- 1 mm spielt da gar keine Rolle.
Offensichtlich war es deshalb für Zeiss kein Problem, die Kollektorfokussierung bei den Axio-Halogenlampen wegzurationalisieren, es ist nur noch die kleine Verstellmöglichkeit für die Lampe selbst vorhanden.
M.E. reicht es völlig, wenn der Abstand des Emitters vom Kollektor an Hand der Lage der Glühwendel einer justierten Halogenlampe festgestellt wird.

Viele Grüße

Rolf


treinisch

Hallo Rolf,

danke für diese Einschätzung!

Ich glaube, ich habe die Z-Position auf 0,5 mm genau ausgemessen. Das wird dann wohl reichen.

Das Projekt nervt auf mechanischer Ebene wahnsinnig! Ich müsste dringend mal einen VHS Kurs ,,Metall für Torfköpfe" besuchen ...

vlg

Timm
Gerne per Du!

Meine Vorstellung.