Petzval-Summe: Unterschied zwischen den Versionen

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:<math>\frac{1}{r_p}=\sum_i\frac{1}{n_i f_i}</math>
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Der reziproke Radius <math>r_p</math> der Petzval-Fläche ist gleich der Petzval-Summe.  
Der reziproke Radius <math>r_p</math> der Petzval-Fläche ist gleich der Petzval-Summe.


Allgemeiner gilt:
Allgemeiner gilt:
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:<math>\frac{1}{r_p}=n_{k+1}\sum_i^k\begin{cases}
:<math>\frac{1}{r_p}=n_{k+1}\sum_i^k\begin{cases}


   \frac{1}{r_i}\left(\frac{1}{n_i}-\frac{1}{n_{i+1}}\right),  & \text{refraktive Fl}{\mathrm{\ddot a}}\text{che}\\
   \rho_i\left(\frac{1}{n_i}-\frac{1}{n_{i+1}}\right),  & \text{refraktive Fl}{\mathrm{\ddot a}}\text{che}\\
  \frac{2}{r_i}, & \text{reflexive Fl}{\mathrm{\ddot a}}\text{che}
  2 \rho_i, & \text{reflexive Fl}{\mathrm{\ddot a}}\text{che}
\end{cases} ,</math>
\end{cases} ,</math>


wobei <math>r_i</math> der Radius der i-ten Fläche ist, <math>n_i</math> die optische Dichte vor der Brechung und <math>n_{i+1}</math> die optische Dichte danach.
wobei <math>\rho_i</math> die Krümmung der i-ten Fläche ist ([[Kehrwert]] des Radius; 0 für ebene Fläche). <math>\rho_i</math> ist positiv für eine in Lichtausbreitungsrichtung konvexe Fläche, negativ für eine konkave. <math>n_i</math> ist der Brechungsindex vor der i-ten Fläche und <math>n_{i+1}</math> der Brechungsindex danach. <math>n_{k+1}</math> ist der Brechungsindex nach der letzten Fläche.


== Petzval-Bedingung ==
== Petzval-Bedingung ==
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== Weblinks ==
== Weblinks ==


*F. Pedrotti, W. Bausch, H. Schmitt: [http://books.google.de/books?id=GTDiER12nbwC&printsec=frontcover&dq=petzval+bedingung&source=gbs_summary_r&cad=0#PPP1,M1 ''Optik Für Ingenieure'']
*F. Pedrotti, W. Bausch, H. Schmitt: [https://books.google.de/books?id=GTDiER12nbwC&printsec=frontcover&dq=petzval+bedingung&source=gbs_summary_r&hl=de#PPP1,M1 ''Optik Für Ingenieure'']
*[http://www.telescope-optics.net/curvature.htm  Image Field Curvature] (en)
*[https://www.telescope-optics.net/curvature.htm  Image Field Curvature] (en)
*[[Hans Sommer (Komponist, 1837)|H. Zinken genannt Sommer]]: [http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15207b.zoom.f588 ''Über die Berechnung der Bildkrümmung bei optischen Apparaten''], [[Annalen der Physik]], S. 563 ff., 1864
*[[Hans Sommer (Komponist, 1837)|H. Zinken genannt Sommer]]: [https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15207b.zoom.f588 ''Über die Berechnung der Bildkrümmung bei optischen Apparaten''], [[Annalen der Physik]], S. 563 ff., 1864


[[Kategorie:Optik]]
[[Kategorie:Optik]]

Aktuelle Version vom 23. Juli 2021, 15:38 Uhr

Die Petzval-Summe bzw. der daraus resultierende Radius der Petzval-Fläche beschreibt die Bildfeldwölbung eines optischen Systems. Sie wurde von Josef Maximilian Petzval entwickelt und 1843 publiziert. Für eine Anzahl dünner Linsen mit der jeweiligen Brennweite $ f_{i} $ und dem Brechungsindex $ n_{i} $ gilt:

$ {\frac {1}{r_{p}}}=\sum _{i}{\frac {1}{n_{i}f_{i}}} $

Der reziproke Radius $ r_{p} $ der Petzval-Fläche ist gleich der Petzval-Summe.

Allgemeiner gilt:

$ {\frac {1}{r_{p}}}=n_{k+1}\sum _{i}^{k}{\begin{cases}\rho _{i}\left({\frac {1}{n_{i}}}-{\frac {1}{n_{i+1}}}\right),&{\text{refraktive Fl}}{\mathrm {\ddot {a}} }{\text{che}}\\2\rho _{i},&{\text{reflexive Fl}}{\mathrm {\ddot {a}} }{\text{che}}\end{cases}}, $

wobei $ \rho _{i} $ die Krümmung der i-ten Fläche ist (Kehrwert des Radius; 0 für ebene Fläche). $ \rho _{i} $ ist positiv für eine in Lichtausbreitungsrichtung konvexe Fläche, negativ für eine konkave. $ n_{i} $ ist der Brechungsindex vor der i-ten Fläche und $ n_{i+1} $ der Brechungsindex danach. Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): n_{k+1} ist der Brechungsindex nach der letzten Fläche.

Petzval-Bedingung

Die Petzval-Bedingung besagt, dass die Krümmung der Petzvalfläche dann verschwindet, wenn die Petzval-Summe null ist. Tritt zudem kein Astigmatismus auf, ist das Bildfeld eben.

Ist Astigmatismus vorhanden, gibt es zwischen der Krümmung der Petzval-Fläche und der Krümmung von tangentialer $ r_{t} $ und sagittaler $ r_{s} $ Bildebene folgende Beziehung:

$ {\frac {2}{r_{p}}}={\frac {3}{r_{s}}}-{\frac {1}{r_{t}}} $

Die mittlere Bildfeldwölbung ist hierbei das reziproke Mittel von tangentialer und sagittaler Krümmung.

Weblinks