Strahlversatzrechner

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Einfallswinkel, θ (Grad):

Dicke der Platte, t (mm):

Brechungsindex des Mediums, n:

Strahlversatz, s (mm): --

Versatz der zweiten Reflexion, x (mm): --

$$ s = t \cdot \sin{\theta} \left( 1 - \frac{\cos{\theta}}{\sqrt{n^2 - \sin^2{\theta}}} \right) $$

$$ x = \frac{t \cdot \sin{\left( 2 \theta \right)}}{\sqrt{n^2 - \sin^2{\theta}}} $$

s	Strahlversatz
x	Versatz der zweiten Reflexion
θ	Einfallswinkel zwischen Strahl und der Normalen

t	Dicke der Platte
n	Brechungsindex des Mediums

Bitte beachten Sie: Dieser Rechner gilt nur innerhalb der folgenden Bereiche: t > 0 mm, 0° < θ < 90°, n > 0

Beschreibung

Bestimmen Sie den Versatz eines kollimierten Strahls, der auf ein gekipptes, planparalleles Fenster fällt. Der Versatz hängt vom Einfallswinkel, der Dicke der Platte und dem Brechungsindex der Platte ab. Der Rechner bestimmt außerdem den Versatz der zweiten Reflexion, die entsteht, weil eine geringe Menge des Strahls an der Glas-Luft-Grenze der Platte zurückreflektiert wird.

Der Ausgangsstrahl ist parallel zum Eingangsstrahl und die Vergrößerung bleibt bei einer Abbildung durch eine planparallele Platte konstant.

Beispiel

Frage: Wie groß ist der Versatz des Strahls und der zweiten Reflexion, wenn der Strahl mit einem Einfallswinkel von 15 Grad durch eine 10 mm dicke Platte aus N-BK7 fällt?

Antwort: Der Strahlversatz und der Versatz der zweiten Reflexion kann bestimmt werden durch:

$$ s = \left( 10 \text{ mm} \right) \sin{\left( 15° \right)} \left( 1 - \frac{\cos{\left( 15° \right)}}{\sqrt{1,517^2 - \sin^2{\left(15° \right)}}} \right) = 0,916 \text{ mm} $$

$$ x = \frac{\left( 10 \text{ mm} \right) \sin{\left( 2 \cdot 15° \right)}}{\sqrt{1,517^2 - \sin^2{\left( 15° \right)}}} = 3,499 \text{ mm} $$

Der Versatz des Strahls beträgt 0,916 mm und der Versatz der zweiten Reflexion 3,499 mm.