Der Lichttechnik-Podcast – Folge 13- optische Filter

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Sprecher:

Markus Bausewein
Andreas Miesauer
Intro/Outro: Inka

Inhalt in dieser Folge: 

Optische Filter:  

Welche optischen Filter gibt es? 

• Polarisationsfilter
  
  Sind meist auf Basis von dichroitischen Polymerfolien. Hier werden Makromoleküle durch mechanische Streckung parallel ausgerichtet und durch Farbstoff (z.B. Jod) eingefärbt. Es gibt:
  
  – lineare
  – elliptische
  – zirkulare
  
  Polarisationsfilter, wobei elliptische und zirkulare aus linearen Polarisationsfiltern in Verbindung mit folgender Verzögerungsplatte (Viertelwellenplatte λ/4-Platte) bestehen. Bei einem zirkularen Polarisationsfilter ist die λ/4-Platte 45° zur Polarisationsrichtung orientiert. Fällt Licht aus erst durch die λ/4-Platte, dann durch den Polarisationsfilter, entsteht “nur” linear polarisiertes Licht.
  Eine λ/4-Platte kann z.B. aus Glimmer, Quarz, Gips oder gereckten Kunststofffolien hergestellt werden.
  
• Anwendungsgebiete von Polarisationsfiltern:
  
  • LCD-Displays 
  • Fotografie 
  • Spannungsoptik 
  • Sonnenbrillen 
  • Bienen, manche Heuschrecken und Mausohrfledermäuse 
    (zur Orientierung anhand des Polarisationsmusters am Himmel)  
  • Reduzierung von unerwünschten Reflexionen 

• Kristall-Polarisator
  
  Kristall-Polarisatoren werden oft aus Kalkspat hergestellt und haben im Vergleich zu den vorher genannten Polariationsfiltern einen sehr hohen Transmissionsgrad. Da diese recht teuer sind werden sie meist nur in kleinen Größen hergestellt. Sie sind jedoch auch für hohe Strahldichten, und somit für Laser geeignet. 

• Tiefpass Filter (Kurzpass-Filter)
  z.B. IR-(Block)Filter 

• Bandpass Filter
  z.B. Graufilter 

• Hochpass Filter (Langpass-Filter)
  z.B. Farbfilter, UV-Blockfilter, IR-(Pass)Filter 

• Multibandfilter
  
• Neutralfilter 

Filtert gleichmäßig über den gesamten Spektralbereich 

Anwendungsgebiete der Filter: 

• Effekte 
• Kontrasterhöhung 
• Raman Spektroskopie um Fremdlicht zu verhindern 
• Verringerung von Absorption oder Reflexionen von Oberflächen 
• Wärmeschutzfilter auf Autoscheiben, Lichtquellen, optischen Instrumenten um Verbrennungen zu vermeiden 

Filterungsart: 

• Absorbtionsfilter 

Ein Absorbtionsfilter absorbiert den nicht durchgelassenen Lichtbereich, d.h. er wandelt diesen in Wärme um und erwärmt sich somit.  

Beispiele: Graufilter, Verlaufsfilter,… 

• Flüssigkeitsfilter 

Eine Küvette mit einer gefärbten Flüssigkeit wird in den Strahlengang gebracht und dient somit als Absorbtionsfilter. Aufgrund der guten Reproduzierbarkeit sind diese Filter normfähig. 

• Reflexionsfilter / Dichroitischer Filter 

Ein Reflexionsfilter reflektiert den nicht durchgelassenen Lichtbereich, d.h. er fungiert als Teildurchlässiger Spiegel. 

• Interferenzfilter 

Ein Interferenzfilter löscht einen Teil der Lichtstrahlung aus durch Überlagerung gegensätzlicher Wellen (Interferenz).  

Die Trägerscheiben werden in der Regel in Vakuum mit dünnen Metallschichten bedampft. 

Zwischen mindestens zwei Metallschichten befindet sich eine dünne nichtmetallische Schicht von ca. 250µm bis ca. 500µm. Die Lichtstrahlung die zwischen diesen beiden Schichten hin und her reflektiert wird löscht sich durch die zuvor genannte Interferenz der Lichtwellen aus. 

Beispiele: Wärmeschutzfilter in Lampen, Betrachtungsfilter – IR-/UV-Filter, Graufilter 

Email: Lichttechnik-podcast@gmx.de 

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Die Intro- und Outromusik wurde mit Groovepad erstellt. Link