Reflexion von Laser - Licht an Metall

Bitschupfer · Anmeldungsdatum: 19.04.2011 Beiträge: 5

Meine Frage:
Hallo!
Ich habe eine Frage zur Reflexion von Licht an Metall und bin bisher weder hier noch durch google zu einer Einleuchtenden Erklärung gekommen:

Wenn man mit einem Punkt-Laser auf ein glänzendes (fast spiegelndes) Metall mit Struktur leuchtet (z.b. gebürsteter/geschliffener Stahl, wie bei einer Schiebelehre oder Haarlineal) und sich die Laserstrahlenreflexion (z.b. auf ein Blatt Papier projiziert) ansieht, dann erhält man eine Linie. Diese Linie ist jedoch immer genau 90° gedreht zu der Oberflächenstruktur (zu den Schleifriefen).

Kann mit einem Laserpointer und einer Schiebelehre ausprobiert werden.

Wie kann man sich dieses Phänomen erklären?

Meine Ideen:
Einfallswinkel=Ausfallswinkel bei der Reflexion ist klar, aber warum der Punkt zu einer 90° gedrehten Linie zu der Bürstung/Schleifriefen aufgespaltet wird erkläre ich mir so, dass in längsrichtung keine Reflexion auftritt und durch die Berge/Täler der Schleifmaserung das Licht diffus aufgefächert und zurückreflektiert wird. Liege ich da Richtig, oder gibt es eine andere/bessere Erklärung?

Bitschupfer · Anmeldungsdatum: 19.04.2011 Beiträge: 5

Handelt es sich hierbei um eine Beugung an der, durch das Schleifen/Bürsten entstandenen, Gitterstruktur?

Würde man, theoretisch, mit einem Laser höherer Wellenlänge eine Totalreflexion erhalten?

Hmm, schon fast 100 Aufrufe und noch kein Beitrag. Ist die Frage zu kompliziert oder zu trivial? Ich weiß nämlich nicht ob sich der Effekt "Punkt wird zu Reflektierter Linie mit 90°-Drehung zu Schleifmuster" einfach als Diffuse-aber gerichtete Reflexion oder mit tiefgreifenderen Physik erklären lässt.

Grüße Bitschupfer

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Kannst du vielleicht mal eine Zeichnung machen? Insbesondere von der Oberfläche?

Könnte es z. B. sein, dass die Linie dadurch entsteht, dass die Oberfläche eine Rille hat und das Licht die Breite der Rille ausfüllt - dann würde ich ein Reflexionswinkelspektrum erwarten, was zu einer Linie quer zur Rille führt, wenn du verstehst, was ich meine...

Gruß
MI

Bitschupfer · Anmeldungsdatum: 19.04.2011 Beiträge: 5

Hallo MI!
Nachfolgend habe ich zwei Bilder eingefügt:
Einmal die geschliffene Oberfläche mit den Schleifriefen und dem fokussierten Laserpunkt sowie die Reflektierte Linie projiziert auf ein Blatt Papier (Abstand 500mm)

Die Oberfläche habe ich seitlich beleuchtet damit man das Schleifmuster besser erkennen kann.

Grüße
Bitschupfer

Bitschupfer · Anmeldungsdatum: 19.04.2011 Beiträge: 5

Hmmm Schade...

Sind die Fotos nicht interpretierbar?
Scheint sich also doch um ein "nicht-triviales-Problem" zu handeln Big Laugh

Grüße Bitschupfer

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Ich war leider nicht mehr online und hatte deine Antwort daher nicht gesehen, tut mir Leid.

Dieses Muster dort ist jetzt senkrecht zu den Rillen?

Dann bleibe ich wohl bei meiner ersten Interpretation: An den Rillenwänden wird das Licht ja nicht senkrecht nach oben geworfen, sondern unter einem Winkel. Wenn du eine relativ runde Rillenform annimmst (so genau ist das nicht erkennbar), dann sollte dadurch ein relativ gleichmäßig beleuchteter Streifen entstehen.
Verstehst du, was ich meine?

Gruß
MI

Bitschupfer · Anmeldungsdatum: 19.04.2011 Beiträge: 5

Danke für die Antwort MI!

Ich verstehe was du meinst. So ähnlich war auch meine erste Idee:
"... erkläre ich mir so, dass in längsrichtung keine Reflexion auftritt und durch die Berge/Täler der Schleifmaserung das Licht diffus aufgefächert und zurückreflektiert wird."

Was ich mich aber noch Frage ist (Gedankenexperiment)
"Würde man, theoretisch, mit einem Laser höherer Wellenlänge eine Totalreflexion erhalten? "

z.B. wenn ich mit einem NIR Laser 940nm oder so auf diese Oberfläche mit den feinen Schleifriefen leuchte, erhält man dann ebenso diese Linie oder wirkt für größere Wellenlängen diese Oberfläche mehr wie ein Spiegel und man erhält einen verzerrten Punkt?

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Gute Frage. Im Grunde würde ich dir rechtgeben, denn durch deinen Laser löst du im Grunde die Oberflächenstruktur auf.
Bekanntlich ermöglichen kürzere Wellenlängen höhere Auflösung, d.h. bei einem Laser mit größerer Wellenlänge solltest du den Strich weniger deutlich sehen - und bei wirklich großen Wellenlängen wieder als Punkt.
Ob das allerdings noch im sichtbaren Bereich liegt, das wäre zu berechnen - ausschlaggebend ist die Strukturgröße der Oberfläche.

Gruß
MI