Fresnel-Linse Brennpunkt

Thresseria · Anmeldungsdatum: 18.12.2020 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo!
Ich würde gerne Wissen welche Temperaturen ich ?theoretisch? mit der Fresnellinse von 1 Meter x 1,5 Meter erreichen kann und ob ich mit der Zweiten Linse die Menge an Strahlen überhaupt auf einen so kleinen Punkt zentrieren ?KANN? ( z.B. 0,1 mm )?

Danke

Meine Ideen:
Ich habe einen alten Rückprojektionsfernseher zerlegt um die sich darin befindliche Fresnellinse zu benutzen um Metall zu schmelzen. Allerdings konnte ich es nicht sehr lange testen, da meine Konstruktion eher ?Müll? war und wackelte. Nichts destotrotz konnte es Aluminiumdosen quasi sofort schmelzen. Ich habe einmal die Fresnel-Linse (1m x 1,5m ) und noch eine etwas große Lupenlinse benutzt um die Sonnenstrahlen möglichst zu zentrieren ( was wie gesagt kurzfristig war, da es wegen des wackelns unmöglich war )

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

Die Linsenformel und das Beugugsscheibchen der Blende verhindern einen beliebig kleinen Brennpunkt.
Außerden verhindert der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik, dass die Temperatur des Brennpunkts höher wird als die Oberflächentemperatur der Wärmequelle.

Gast002 · Gast

Hallo Thresseria,

wegen der riesigen Größe der Fresnellinse kommst Du bei einer Rechnung auf ein superkleines Beugungsscheibchen. Mit den Formeln aus Wikipedia-Beugungsscheibchen und folgenden Annahmen: Brennweite 200 mm, Wellenlänge 550 nm und Linsendurchmesser 1 m (etwas idealisiert aus Deiner Angabe) komme ich auf ein Beugungsscheibchen von 0,11 Mikrometer Durchmesser. Damit müßten gewaltige Energiedichten und folglich auch sehr hohe Temperaturen erreichbar sein. Das das unter der Wellenlänge liegt, ist es schon mal zweifelhaft.
Aber auch unabhängig davon ist die Rechnung ohne den Wirt gemacht. Heißt: die Fresnellinse ist keine ideale Linse, nicht mal annähernd. Es treten starke Abbildungsfehler auf, deutlich stärker als bei einer Glaslinse mit gleicher Brennweite. Dazu kommt das große Öffnungsverhältnis, was zu weiteren Abbildungsfehlern führt. Du kannst also die theoretische Größe des Beugungsscheibchens nie erreichen.
Ich habe keine praktischen Erfahrungen mit Fresnellinsen, würde aber schätzen, daß ein Faktor 1000 als Abweichung durchaus denkbar sind. Das hieße, Du kannst Fokusgrößen im Bereich 0,1 bis 1 mm erreichen. Das hängt sicher auch von der Qualität der Linse ab.

Was Du mit der zweiten Linse erreichen willst, ist mir nicht klar. Soll die im Strahlengang hinter der Fresnellinse angeordnet sein, um die Fokusgröße weiter zu verkleinern? Das wird nicht funktionieren. Sobald infolge der Abbildungsfehler einmal Störungen in der Wellenfront des Lichts drin sind, bekommt man die mit einer nachfolgenden Linse nicht wieder raus.

Beste Grüße