Prisma "rückwärts" verwenden

SmartNOOB · Anmeldungsdatum: 01.09.2015 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,

mit Dispersionsprismen lässt sich weißes Licht (Sonnenlicht) in seine Spektralfarben zerlegen. Dabei habe ich mir die Frage gestellt, ob man ein Prisma auch so verwenden kann, dass man es mit einzelnen Farben anstrahlt und die neue Farbmischung aus diesen Strahlen erhält.
Erste online Recherchen ergaben, dass das wohl grundsätzlich möglich ist. Nun stellt sich mir also die Frage, wie präsize ich die Lichtquellen dabei auf das Prisma richten muss und welche Art von Lichtquellen ich verwenden kann.
Gleiches gilt auch für das Anstrahlen mit weißem Licht.

Danke im Voraus
Robin

Meine Ideen:
Bei der Überlegung, wie ich das Prisma am Besten anstrahle, kam mir zunächst die Idee LEDs zu verwenden. Zum Anstrahlen mit weißem Licht könnte das in meinen Augen auch noch funktionieren, wenn ich allerdings unterschiedliche Farben überlagern möchte, könnte der Abstrahlwinkel zu groß werden oder ist es nur wichtig, dass die LEDs grob auf einen Punkt des Prismas strahlen?

Mein zweiter Ansatz war dann Laser zu verwenden, allerdings wüsste ich nicht wo man z.B. weiße oder blaue Laser zu einem moderaten Preis bekommt. Laserpointer zerlegen oder billige Laserdioden + Gehäuse aus China kaufen und mit einer Vorbeschaltung versehen wäre dabei für mich kein Problem. Dabei natürlich auf die Leistung achten, sonst kassiert der Zoll die möglicherweise ein.

Um mehr Farben verwenden zu können, habe ich mich dann gefragt, ob es möglich ist LEDs so zu fokussieren, dass mein Vorhaben umsetzbar wäre. Ein Aufbau sollte dabei wahrscheinlich wie folgt aussehen:

LED ----- Lochblende ------ Kollimatorlinse ----- Prisma

Entscheidend wäre dann die Berechnung einer geeigneten Linse und eine Bezugsquelle. Was in diesem Fall "Lasergehäuse" betrifft, so könnte ich diese problemlos 3D Drucken.

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Farben sind etwas extrem Subjektives und haben etwas mit der Physiologie des Auges zu tun. Licht unterschiedlicher Wellenlänge regt Farbrezeptoren für Rot, Grün und Blau unterschiedlich stark und der Farbeindruck entsteht allein aus dem Anregungsverhältnis. Demnach ist es möglich, daß zwei unterschiedliche Spektren denselben Farbeindruck erzeugen, und ebenso ist es möglich, daß zwei Farben, die für einen Menschen gleich aussehen, für einen anderen unterschiedlich sind. Z.B. gibt es eine Wellenlänge für gelbes Licht, aber ebenso kann man einen gelben Farbeindruck durch Überlagerung von rotem und grünem Licht erzeugen.

Wenn Du unterschiedliche Farben zusammensetzen willst, genügt es daher, wenn Du rote, grüne und blaue LEDs verwendest, jedoch solltest Du Dir bewußt sein, daß weißes Licht von der Sonne nicht nur aus diesen drei Spektralanteilen besteht. Wenn Du die Dispersionsrelation eines Mediums kennst (bzw. den wellenlängenabhängigen Brechungsindex, was äquivalent ist), kannst Du mit dem Snelliusschen Brechungsgesetz berechnen, an welcher Stelle eine bestimmte Farbe am Prisma austritt. Von dieser Richtung aus soltest Du auch das Prisma bestrahlen. Je gebündelter das Licht ist, desto besser. Ansonsten wirst Du nämlich "Flecken" bekommen, also das gemischte Licht wird nur in der Mitte herauskommen und am Rand Farbnuancen aufweisen. Prinzipiell sollte aber parallel eintreffendes Licht auch parallel aus dem Prisma wieder herauskommen.

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Ja natürlich geht das. Lichtwege sind umkehrbar.
Als Lichtquelle könntest du zum Bleistift ein zweites Prisma und eine achromatische Sammel-Linse nehmen...

Wenn du z.B. mit einer Sammellinse einfach das Licht vom Prisma auf einen Schirm fokussierst, werden die verschiedenen Farben auch dort wieder vereint und geben die ursprüngliche Farbe wieder.

Paralleles Licht kommt nicht parallel durch das Prisma, das ist eben der Trick. Die Brechung für Kurze Wellenlängen ist größer als für kleine und dadurch weitet sich der Strahl auf, wobei die blauen Anteile stärker und die roten Anteile weniger stark gebrochen werden.

Murat · Anmeldungsdatum: 28.08.2015 Beiträge: 24

Unterschiedliche Farbspektren haben unterschiedliche Frequenzen. Mit Licht kann man genauso experimentieren wie mit Schallwellen unterschiedlicher Frequenz.

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Weiße Bildpunkte auf Sichtschirmen setzen sich zusammen aus je einem Pixel rot, grün und blau.

Dabei muss man die gar nicht per Prisma zusammenbringen, es reicht, wenn die Abstände der Einzelpixel klein genug sind, dass das Auge sie nicht mehr einzeln sieht.

Erstaunlicherweise ist dieses "Kunstweiss" von "Sonnenweiss" mit dem Auge nicht zu unterscheiden, die Farben von beleuchteten Gegenständen werden vollständig dargestellt.

Dennoch vermute ich, dass das "Kunstweiss" hinter einem Prisma nur wieder die drei Ursprungsfarben zeigt. Ist das richtig?

Andererseits: Mein Arbeitsplatz wird mit weissen LEDs bestrahlt und eine CD gibt in diesem Licht das volle Spektrum inklusive gelb wieder.

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Murat · Anmeldungsdatum: 28.08.2015 Beiträge: 24

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450